Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Морфофункциональное обоснование воздействия лучей лазера на различные тканевые структуры

Виноградов Александр Борисович

Морфофункциональное обоснование воздействия лучей лазера на различные тканевые структуры

14.00.16 - патологическая физиология 03.00.25 - гистология, цитология, клеточная биология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени доктора медицинских наук

Челябинск - 2004

Работа выполнена на кафедре биологии и ЦНИЛ Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Пермская государственная медицинская академия Министерства Здравоохранения Российской Федерации"

Научные консультанты: доктор медицинских наук, академик РАН, профессор

Черешнев Валерий Александрович доктор медицинских наук, профессор Четвертных Виктор Алексеевич

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор

Долгих Владимир Терентьевич доктор медицинских наук, профессор Гиниатуллин Равиль Усманович доктор медицинских наук, профессор Брюхин Геннадий Васильевич

Ведущая организация: Государственное учреждение научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии РАМН, г. Москва

Защита состоится Ь> а. 2004 года в часов на заседании дис-

сертационного совета Д 208.147.02 в Челябинской государственной медицинской академии по адресу: 454092, г. Челябинск, ул. Воровского, 64. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Челябинской государственной медицинской академии.

Автореферат разослан 2003 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, доктор медицинских наук, профессор

Кривохижина Людмила Владимировна

23893 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Лазерная медицина, как самостоятельное направление, сформировалось в последней четверти XX века, ознаменовав огромный прогресс, как в области создания лазерных медицинских установок, так и в освоении их врачами с широким внедрением лазерных технологий в практику здравоохранения. Сегодня трудно себе представить развитие медицинской науки без лазеров, используемых для лечения и диагностики многих заболеваний (Низкоинтенсивная лазерная терапия, 2000; Скобелкин O.K., 1997; Товбушенко М.П.,1994).

За последние 20 лет механизмы действия лазерного излучения на биологические системы во многом раскрыты и уточнены. Воздействие низкоинтенсивных лазеров приводит к быстрому стиханию воспалительных явлений, стимулирует репаративные процессы, улучшает микроциркуляцию в тканях, повышает общий иммунитет и резистентность организма (Бриль Г.Е., 1993, 1999, 2000; Девятков Н.Д. и др., 1987; Зубкова СМ., 1978, 1984; Илларионов В.Е., 1991; Козель А.И., Попов Г.К., 2000; Козлов В.И., 1997; Козлов В.И., Зайцев К.Т., 1998).

Проведенные экспериментальные и клинические исследования (Карась Г.А., 1976; Саулебекова М.С, Байназарова Б.Я., 1976; Березин Ю.Д. с соавт., 1983; Зубкова СМ. с соавт., 1984; Плетнев С.Д., 1996; Ушаков А.А., 1996; Боголюбов В.М., Пономаренко Г.Н., 1997) показали, что лазерное излучение стимулирует белково-синтетические процессы в тканях, активирует иммунную систему организма, обладает десенсибилизирующим действием (Корытный Д.Л., 1976; Прохончуков А.А., 1980-2000 г.г.), уменьшает последствия лучевой травмы (Попова М.Ф., Ильясова Ш.Г., 1978; Степанов Б.И. и др., 1977). В работах Прохончукова А.А. (1980, 1982, 1983 г.г.) показано, что в зависимости от величины плотности потока мощности, излучение гелий-неонового лазера (ИГНЛ) способно вызывать различные терапевтические эффекты: противовоспалительный, анальгезирующий, стимулирующий улучшение микроциркуляции, метаболизм и пролиферативную активность клеток. Вторым важным биологическим свойством лазерного излучения является его широкий диапазон действия, обеспечивающий в целом осуществление наиболее эффективного принципа патогенетической многофакторной терапии заболеваний. Этот принцип включает в себя не только возможность общего воздействия на организм (его важнейшие системы и органы), но главное, обеспечивает и одновременное влияние на несколько ведущих патогенетических звеньев патологического процесса или заболевания.

В ряде работ (Чубаров Г.В. с соавт., 1987; Миронюк А.А., Харлампович С.И.,1987; Буйлин В.А., 1997) показано эффективное действие низкоинтенсивного инфракрасного импульсного излучения полупроводникового лазера на заживление кожных ран, терапию язвенной болезни, активность ферментов окислительно-восстановительного характера (Брискин Б.С, Алиев И.М., Разыг-рин Б.А., 1987), а также при лечении заболеваний челюстно-лицевой области: альвеолиты, артриты, перикоронариты, сиалоадениты и переломы нижней челюсти (Александров М.Т. с соает^^^Щ^д^р

IX предыдущих исследо-

БИБЛПОТЕКА dnmj ОЭ

TJ£

ваниях было показано, что НЭЛИ может быть использовано даже для лечения поверхностно расположенных доброкачественных новообразований кожи (Прохончуков А.Л., Жижина Н.А., Виноградов А.Б., 1998). Появились и работы по применению лазерной терапии в сочетании с магнитным полем (Александров М.Т. с соавт.,1987; Истомин Н.П. с соавт., 1989). Значительное число исследований, в последнее время посвященных изучению биологических эффектов низкоинтенсивного лазерного излучения (НЭЛИ), постулировали множество механизмов, действующих на клеточном и тканевом уровнях (Джугурян Н.А.,1986; Мозговая Л.А.,1995; Вахтин В.И.,1995; Беспалова Т.А., 1997). Однако, полученные эти и другие данные часто не согласуются друг с другом. Очевидно, это связано с тем, что процессы, характерные для молекул, биополимеров, мембран и клеточных органоидов могут иметь проявления различного направления на уровне клетки, органа, системы и организма.

Биомеханизм лазерной терапии весьма сложен и до конца не изучен. Воздействие на живой организм низкоэнергетическим лазерным излучением с лечебной целью относится к методам физической терапии. Однако до сих пор еще не разработана общая теория физиотерапии. Попытки клиницистов создать рабочие схемы механизма терапевтического действия низкоэнергетического лазерного излучения сводятся, в основном, к систематизации изменений параметров гомеостаза, что, вероятно, является лишь следствием этого воздействия, притом неспецифическим. В настоящее время, к сожалению, преобладает эмпирический подход к разработке новых методов лазерной терапии. Это связано с отставанием теоретического и экспериментального обоснования физиологического и патофизиологического механизмов взаимодействия лазерного излучения с биообъектами, недостаточным нашим знанием основ физики и биофизики, что не позволяет более точно обосновать патогенетическую направленность лазерной терапии и оптимальные дозы воздействия при различной патологии. Недостаточно полно изучены молекулярно-клеточные механизмы воздействия лазерных лучей /различной длины волны, плотности мощности, времени воздействия/ на биологические объекты. С другой стороны, нет научно обоснованных аргументов в выборе режима облучения, дозы, продолжительности лечения (в виде одного сеанса или нескольких) и т.д. Не изучены также биологические изменения в тканях, происходящие под воздействием лазерного света и особенно отдаленные их последствия. Неясна при этом и роль тех или иных клеточных элементов и участие их в процессах регенерации тканей. В первую очередь это касается основных типов клеток - тучных, макрофагов, фибробластов и клеток крови. Возникают также естественные вопросы: как лучше применять низкоэнергетическое излучение различных типов лазеров - в сочетании света с различной длиной волны, или воздействовать светом одной длины волны, либо непрерывным лучом, или в импульсном режиме и что лучше - использовать локальное облучение в очаге поражения, или воздействовать лучом на акупунктурные точки.

Цель исследования: изучить на клеточном, субклеточном и тканевом уровнях патофизиологические, морфобиохимические и электронно-микроскопические изменения различных тканей эпителиального и мезенхи-

мального происхождения при воздействии лазерного света видимого и инфракрасного диапазонов в условиях нормы и в процессе их репаративной регенерации.

Данная работа проведена нами на основе комплексного договора между ЦНИИ стоматологии и Пермской государственной медицинской академией в рамках программно - целевого плана, осуществляемого Научным Советом по стоматологии АМН и УМС МЗ и, предусматривающего «... фундаментальные экспериментально-теоретические исследования физиологических, патофизиологических и морфологических обоснований механизмов биологического, профилактического и лечебного действия лазерного излучения».

Задачи исследования:

1. Выяснить возможность системного действия низкоэнергетического лазерного излучения (НЭЛИ) на целостный организм. В связи с этим изучить морфологические изменения тканей слизистой оболочки языка, рыхлой соединительной ткани кожи, органов иммунитета (лимфатических узлов, селезенки), костной ткани, слюнных желез и клеток периферической крови под воздействием света лазеров.

2. Изучить влияние НЭЛИ на генетический аппарат клеток животных (на примере костного мозга).

3. Исследовать, возникающие под влиянием НЭЛИ морфологические, гистохимические и ультраструктурные изменения тканей слизистой оболочки языка, определить оптимальные параметры влияния лазерного света на регенеративные процессы тканей и наряду с этим изучить опосредованное влияние лучей лазера на структурные процессы развивающиеся в различных органах и системах организма.

4. В специальных исследованиях изучить реакцию различных клеточных элементов и особенно тучных клеток региона на действие лазерного света и возможность использования полученных данных в качестве теста эффективности действия НЭЛИ.

Научная новизна исследования.

1. Впервые проведен сравнительный анализ действия различных типов лазеров в однотипной модели опытов.

2. Впервые на системном уровне в условиях нормы и эксперимента проведено комплексное исследование изменений морфофункциональных свойств различных тканей эпителиального и мезенхимального генеза (кровь, ткани языка, кожа, слюнные железы, лимфоидная ткань селезенки и лимфатических узлов, костная ткань) при воздействии лучей лазера.

3. Впервые изучены изменения ядерного аппарата клеток красного костного мозга в ответ на опосредованное воздействие низкоэнергетического инфракрасного лазерного излучения

4. Впервые установлены оптимальные и пиковые параметры лазерного света для стимуляции регенерационных и пластических свойств тканей слизистой оболочки языка и кожи.

5. Впервые в экспериментах на интактных животных и в экспериментальных моделях (травма, воспаление, регенерация) изучено влияние света низко-

энергетического лазерного излучения с длинами волн 0,53; 0,58; 0,63; 0,89 и 1,06 мкм с различными энергетическими и дозовыми параметрами на рыхлую соединительную ткань языка и кожи.

6. Впервые разработан ряд способов лечения различных заболеваний кожи, а также органов и тканей ротовой полости. В этом контексте получены патенты на изобретение: а) способ лечения заболеваний пародонта и слизистой оболочки полости рта (RU 2053817 С1); б) - способ лечения опухолевых заболеваний кожи и слизистой оболочки полости рта (RU 2101045 С 1); в) способ лечения пародонтитов (RU 2101047 С 1).

7. Впервые высказана гипотеза о патофизиологическом и патоморфоло-гическом механизме влияния лучей лазера на тучные клетки и их участия в развитии процессов воспаления и регенерации тканей различного генеза.

Теоретическая значимость исследования.

Комплексом исследований установлено, что лазерный свет в диапазонах длин волн 0,53; 0,58; 0,63; 0,89 и 1,06 мкм с различными энергетическими и до-зовыми параметрами обладает выраженным противовоспалительным, проти-воотечным действием и, ускоряющим регенерацию тканей. Выяснено, что НЭЛИ, даже при локальном воздействии, оказывает системное влияние на целостный организм, вызывая адекватные ответные реакции изучаемых тканей. В то же время лучи лазера могут оказывать повреждающее влияние на ткани при условии изменения режима их воздействия. В процессах репаративной регенерации тканей при использовании указанных выше типов лазеров происходит активизация различных клеточных элементов, среди которых доминирующую роль занимают тучные клетки. Последние наиболее тонко и в самые ранние сроки отвечают изменением своих тинкториальных свойств, обусловливая ускорение развития всех фаз воспаления и регенерации тканей. На основе полученных данных сформулирована гипотеза о механизмах патофизиологического и патоморфологического действия тучных клеток при местном и общем облучении организма.

Практическая значимость исследования.

Исходя из полученных результатов, создаётся возможность оптимизировать методики лечения различных раневых процессов с учетом фазы воспаления и типа лазерного излучения, с заранее подобранной оптимальной длиной волны, плотностью потока мощности излучения и общей дозой облучения. Определены также наиболее рациональные для практического использования параметры лазерного света, применяемые в хирургии и стоматологии для лечения ран и ожогов челюстно-лицевой области (изобретение RU 2053817 И, RU 2101045 С 1, RU 2101047 С 1). По изменению показателей морфофункциональ-ных свойств различных органов и тканей, а также клеточных элементов соединительной ткани и крови и, особенно, тучных клеток в облучаемой области (при локальном и опосредованном воздействии), можно использовать их в качестве теста при определении эффективности действия НЭЛИ при лечении ожоговых ран.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Поглощённая и накопленная тканями энергия после облучения НЭЛИ оказывает общее и опосредованное воздействие, приводящее к усилению мор-фофункциональных свойств различных систем оргапизма (клеток крови, органов иммунитета, кожи, языка, костной ткани, секреторной активности слюнных желез и др.), не оказывая при этом мутагенного влияния на клетки костного мозга.

2. При действии доз НЭЛИ выше допустимых уровней происходит резкое усиление воспалительных процессов с развитием некротических изменений тканей, удлинением сроков их регенерации и грубым рубцеванием раны.

3. При правильно подобранных дозах НЭЛИ однократное и дробное облучение ожоговых ран языка и кожи вызывает развитие комплекса морфофунк-циональных процессов, приводящих к ускоренному заживлению тканей с образованием нежного рубца.

4. При облучении раневых поверхностей (языка и кожи) активное участие принимают тучные клетки, прямо и опосредованно влияющие на формирование патофизиологических и патоморфологических механизмов заживления тканей.

Внедрение результатов работы в практику:

Результаты исследований вошли в методические рекомендации для врачей-стоматологов :

1. Применение физиотерапевтического полупроводникового лазерного аппарата «Узор» для лечения стоматологических заболеваний. // Методические рекомендации МЗ СССР. - М.1989, 34 с. (Соавт. Прохончуков А.А., Вахтин В.И., и др.).

2. Применение лазерного света с длиной волны 0,63 мкм в комплексном лечении воспалительных заболеваний челюстно-лицевой области у детей// Метод, рекомендации МЗ и МП РФ. -№ 18-01-М-94/99 от 28.10.94, М.,1995. - 21 с. (Соавт. Прохончуков А.А., Мозговая Л.А.).

Получены три патента на изобретения:

3. Способ лечения заболеваний пародонта и слизистой оболочки полости рта. //RU 2053817 С1 (Соавт. Прохончуков А.А., Жижина Н.А., Кунин А.А., Вахтин В.И.).

4. Способ лечения опухолевых заболеваний кожи лица и слизистой оболочки полости рта.// RU 2101045 С 1(Соавт. Прохончуков А.А., Жижина Н.А., Вахтин В.И.).

5. Способ лечения пародонтитов.// RU 2101047 С 1(Прохончуков А.А., Жижина НА, Вахтин В.И.).

С 1992 года автор диссертации введен в состав экспертного Совета информационного бюллетеня «Компьютеры и лазеры в стоматологии; диагностика, профилактика, лечение, зубопротезные технологии», что дало возможность внедрения результатов исследований различных авторов, в том числе и своих исследований, в широкую практику медицины.

Внедрение результатов исследований в учебный и научный процесс:

Результаты исследований внедрены в учебный процесс на кафедрах: медицинской биологии и генетики при изучении разделов цитологии и генетики; гистологии - при изучении особенностей процессов регенерации тканей языка и кожи, а также изменений функций тучных клеток в условиях воспаления и регенерации тканей; терапевтической, хирургической и детской стоматологии - в разделах лечения больных с воспалительными заболеваниями слизистой оболочки полости рта и кожи лица; дермато-венерологии - при изучении разделов лечения больных с ожогами и доброкачественными новообразованиями кожи; факультетской терапии, клинической фармакологии, физиотерапии и традиционных методов лечения в разделах применения лазерного излучения в восстановительной медицине. Материалы исследования могут быть использованы в экспериментальной и клинической медицине для углубленного понимания механизмов действия НЭЛИ, изучения взаимодействия между различными клеточными элементами кожи и слизистых оболочек и последующей разработке новых подходов к лечению целого ряда заболеваний с использованием лазерного излучения.

Апробация работы.

Результаты исследований доложены и обсуждены на 32 конференциях и конгрессах, в том числе федерального и международного уровня: 10-м Всесоюзном съезде анатомов, гистологов и эмбриологов. Винница, 1986;Всесоюзной конференции по применению лазеров в клинике и эксперименте. Москва, 1987;Всесоюзной конференции «Применение лазеров в медицине». Ашхабад, 1987; 8-м Всесоюзном съезде стоматологов. Москва, 1987; 2-м Всероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов. Москва, 1988; Международном симпозиуме по лазерной хирургии и медицине. Самарканд, 1988; Всесоюзном симпозиуме морфологов. Москва, 1988; Международном симпозиуме «Лазеры и медицина». Ташкент, 1989; Всесоюзной научно-практической конференции «Действие низкоэнергетического лазерного излучения на кровь». Киев, 1989;1 съезде стоматологов и зубных врачей Азербайджана. Баку, 1989; Научно-практической конференции «Вопросы реабилитации в стоматологии». Пермь, 1989; 4-й Дальневосточной конференции «Низкоинтенсивное лазерное излучение в медицинской практике». Комсомольск на Амуре, 1990; Межвузовском заседании общества АГЭ. Киров, 1990; Международной конференции «Новое в лазерной медицине и хирургии». Москва, 1990; XI съезде АГЭ. Смоленск, 1992; III съезде АГЭ с международным участием. Тюмень, 1994; Международной научно-практической конференции. Ижевск, 1995; Ежегодных научных конференциях преподавателей и научных сотрудников Пермской государственной медицинской академии, 1996-2002; III съезде общероссийской стоматологической ассоциации Москвы. 1996; Международной конференции «Методологические аспекты низкоинтенсивного инфракрасного лазерного излучения, магнитных полей и ультрафиолетового облучения крови в клинической практике и в лечении больных, пострадавших в результате чрезвычайных ситуаций. Обнинск, 1996; 4-м международном конгрессе «Проблемы лазерной медицины». Москва-Видное, 1997; 1-м международном конгрессе «Лазеры и здоровьс-97».

Лимассол, Кипр, 1997; 4-й Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы стоматологии». Москва, 2000; Республиканской научной конференции с международным участием «Современные проблемы теоретической и клинической морфологии». Алматы,2002; Заседании межведомственного научного совета № 53 по медицинским проблемам Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера и проблемной комиссии 53.03 «Морфология». Пермь, 2003.

Публикации

По материалам диссертации опубликованы 63 научные работы, из них 11 в центральной печати.

Объём и структура диссертации

Диссертация изложена на 256 стр. машинописного текста. Состоит из введения, обзора литературы, главы «Материалы и методы исследования», главы собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, приложения. Библиография включает 428 литературных источника в том числе 309 отечественных и 119 зарубежных. Работа иллюстрирована 34 таблицами и 96 рисунками.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования проведены на 1113 белых крысах - самцах, породы Вистар, возрастом 2 -3 месяца, массой 120-150 гр. Все животные находились в условиях вивария на одной и той же диете. Забой производили под эфирным наркозом.

В первой серии опытов для выяснения общебиологических свойств лучей лазера исследовали их прямое и опосредованное воздействие на различные органы и системы организма: кровь, костную ткань, органы иммунитета (лимфоузлы и селезенка), слюнные железы, кожу, язык и костный мозг. В последнем случае изучали количественный состав микроядер и митозов ретикулоцитов костного мозга по методу Schmid W. (1975). Облучение крыс проводили в одно и то же время суток. Использовали 7 типов лазеров с различными характеристиками и временными параметрами облучения (табл. 1 и 2).

В другой серии опытов животным, находящимся под эфирным наркозом, по разработанному нами методу, наносили электрический ожог на тыльную поверхность языка в его средней трети с помощью двух медных электродов (площадь каждого 1 мм2), соединенных с лабораторным автотрансформатором. Напряжение подавалось в 120 в., время разряда - 1 сек. В результате нанесения ожога возникали некротические процессы, захватывающие слизистую и мышечную оболочки языка (ожог 2-3 степени).

Помимо того ожоговую травму наносили и в определенных участках кожи (область левой лопатки). Волосяной покров выбривали и на этом участке всем животным, находящимся под эфирным наркозом, наносили электроожог двумя электродами при напряжении 130 В в течение 1 секунды, используя собственную модель опыта (Виноградов А.Б., 1984).

Одну группу животных (36 крыс) не облучали (контроль). Животных второй группы в области ожога кожи подвергали облучению светом гелий-неонового лазера через 24 часа после нанесения травмы.

Таблица 1

Количество экспериментальных групп животных и параметры медицинских лазеров, использованных в работе.

Тип лазера Длина волны,(X) Мкм Частота излучения, плотность мощности, число импульсов, энергия в импульсе Количество белых крыс /порода Вистар, возраст 3 мес./

ЛГ-75, УЛФ-01 50 мВт/см2 45

/гелий-неоновый, 0,63 100 мВт/см2 47

непрерывная генерация/ 200 мВт/см2 400 мВт/см2 контроль 52 42 42

10 Гц 48

80 Гц 96

АЛТ 0,89 300 Гц 66

«Узор» /ва-Ав, импульсный/ 1500 Гц 3000 Гц контроль 96 96 48

Лазер на красителях ЛЖИ-402 /импульсный/ 0,59 60 импульсов 600 импульсов контроль 42 42 42

ИЛПН-108- 200 мВт:

/полупроводниковый 30 сек 18

лазер непрерывного действия/ 0,89 90 сек 180 сек контроль 18 18 18

Лазер на волоконной 1,06 100 мДж 21

оптике «Икар» /импульсный/ 250 мДж 500 мДж контроль 21 21 6

50 мВт/см2 18

АИГ-Ш неодимовый 0,53 200 мВт/см2 18

лазер /непрерывного действия/ 750 мВт/см2 контроль 24 18

АЛТП-1 0,89 8 Гц. 15

«Колокольчик» 64 Гц. 15

/импульсный/ 512 Гц. контроль 15 15

Итого: 1113

В качестве источника облучения служил низкоинтенсивный лазерный генератор ЛГ-75 (мощность луча на выходе 24мВт, плотность мощности составляла 200 мВт/см2). Время экспозиции - 3 мин.

В поврежденных языке и коже исследовали процессы регенерации тканей, обращая особое внимание на состояние всех клеточных элементов и особенно тучных клеток, имеющих принципиальное значение в процессах развития воспаления и регенерации.

Таблица 2

Энергетические параметры лазеров, применённых в экспериментах.

Длина вол- Энергетические парамет- Энергетиче- Полная энер-

№ Тип лазера ны излуче- ры: плотность мощности ская экспози- гия в сеанс.

п/п ния (мВт/см2), частота излуче- ция в сеанс. Б

X (мкм) ния (Гц), число импульсов. XV (Дж/см2) (Дж)

1 УЛФ-01 0,63 50 мВт/см2 - 180 сек 9 1,8

- 300 сек 15 3

- 480 сек 24 4,8

100 мВт/см2 - 60 сек 6 0,6

200 мВт/см2 - 60 сек 12 1,2

400 мВт/см2 - 60 сек 24 2,4

2 АЛТ «Узор» 0,89 10 Гц 0,0011

Импульсный 40 Гц 0,0041

режим генера- 80 Гц - 128 сек 0,0080

ции - 600 сек 0,038

- 1800 сек 0,114

300 Гц - 600 сек 0,135

- 1800 сек 0,405

1500 Гц - 0,0902

3000 Гц 0,0883

3 ЛЖИ-402 0,59 60 имп. 0,12

Импульсный ре- 600 имп. 1,2

жим генерации

4 ИЛПН-108 0,89 200 мВт/см2 - 30 сек 0,6

- 90 сек 1,8

- 180 сек 3,6

5 «Икар» 1,06 30 имп 18

Импульсный ре-

жим генерации

6 АИГ-Ш 0,53 50 мВт/см2 6

Неодимовый ' 200 мВт/см2 24

лазер 750 мВт/см2 90

7 АЛТ-1 0,89 8 Гц 0,0096

«Колокольчик» 64 Гц 0,046

Импульсный ре- 512 Гц 0,1288

жим генерации

Было выделено 4 типа тучных клеток: 1 - относительно мелкие с ортохроматической зернистостью (при окрашивании их толуидиновым синим); 2 -

более крупные с обильной метахроматической ШИК - негативной зернистостью; 3 - клетки с выраженной дегрануляцией.

В рыхлой соединительной ткани кожи крыс, как было установлено нами ранее, соотношение между первыми тремя типами тучных клеток составляло соответственно - 13%, 55% и 32%, что подтверждается также рядом авторов (Виноградов В.В., Воробьёва Н.Ф.,1973). Затем нами был выделен и 4 тип тучных клеток - опустошённые в результате секреции (клетки - "тени"), которые почти не содержат, или содержат единичные гранулы и дают лёгкую гомогенную метахромазию. Параллельно изучали состояние и других клеточных элементов соединительной ткани, в частности, фибробластов, макрофагов, адвен-тициальных клеток, перицитов, клеток плазмоцитарного ряда, лимфоцитов, гранулоцитов и моноцитов.

В третьей серии опытов с целью изучения лечебных свойств лучей лазера исследовали их влияние на развитие процессов воспаления и регенерации тканей языка и кожи. При этом большее внимание было уделено изучению особенностей течения репаративной регенерации тканей языка, раневую поверхность которого облучали всеми типами лазеров, указанных в таблице 1. Исследованию были подвергнуты эпителий, собственная пластинка слизистой оболочки, мышечная оболочка языка и их клеточный состав. Учитывая не только местное, но и общее воздействие лучей лазера на организм, одновременно с ре-паративными процессами в тканях языка исследовались клетки крови, органы иммунной системы (лимфоузлы и селезенка), костная ткань, слюнные железы и кожа. Для этого использовались лазеры: УЛФ-01; ЛЖИ-402; "Узор", ИЛПН -108.

Язык для изучения был выбран по ряду причин. Во-первых, этот орган является многотканевым и формируется в эмбриогенезе из различных эмбриональных зачатков. С другой стороны, он в своём составе имеет развитые слюнные железы и лимфоидную ткань, а также высокую сенсорную систему, связанную прямо и опосредованно с функциональной активностью многих внутренних органов и всеми органами ротовой полости.

Весь полученный материал заливался в парафин. Срезы, толщиной 3-5 мкм, окрашивались гематоксилин-эозином и по ван Гизону - для изучения общей картины изменения тканей, а также Шифф-йодной кислотой (ШИК - реакция) - на содержание углеводов и нейтральных гликозаминогликанов, по Браше - на РНК, по Фёльгену - па ДНК, эозин-азуром - для определения микроядер в ретикулоцитах костного мозга, по М.Г.Шубичу - для выявления тучных клеток, по Маллори - на коллагеновые волокна. В тонких мазках периферической крови, окрашенных по методу Романовского-Гимзы (Ромейс Б., 1953), подсчитывали абсолютное число лейкоцитов и эритроцитов и изучали лейкоцитарную формулу. Проводили также подсчёт тех или иных клеточных элементов в соединительной ткани языка и кожи, а также в различных зонах лимфоузлов и селезёнки по Черткову И.Л, Леменевой Л.Н., (1971). Кроме того вычисляли процентное содержание тучных клеток по методике Р.А.Бурназяна (1976).

В сериях опытов с изучением воздействия ИК лазера "Узор" кусочки языка исследовались электронномикроскопически. С этой целью материал фиксировали в глутаральдегиде и с последующей заливкой в аралдит. Срезы го-

12

товили на ультрамикротоме LKB (Швеция). Для просмотра срезов использовали электронный просвечивающий микроскоп JEM 100 SX (Япония).

Общие сроки исследования составляли: 30 мин, 3 часа, 1,3, 5, 7,10,15,20 и 30 дней.

Все полученные результаты обработаны статистически по методу, применяемому для нормального распределения признаков, с использованием t-критерия Стьюдента. При этом оценивали средние значения, доверительные интервалы и степень достоверности результатов. Различия полученных данных считали достоверными при р ¿> 0,05 (Терентьев В.П., Ростова Н.С., 1977).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

ОБЩЕБИОЛОГИЧЕСКОЕ ВЛИЯНИЕ ЛУЧЕЙ ЛАЗЕРА НА ОРГАНИЗМ.

С этой целью использовали гелий-неоновый и лазер на жидких красителях ЛЖИ-402.

Исследование клеток крови показало, что изменение их числа происходит лишь после 5-кратного облучения ИГНЛ неповрежденной спинки языка. При этом наблюдается снижение содержания лейкоцитов (но не эритроцитов) до 10250 ± 425 в 1 мкл при использовании ППМ в 200 мВт/см2и до 7520 ± 280 -при ППМ в 400 мВт/см2 (в контроле - 13625 ± 560).

В органах иммунной системы (селезенке и шейных лимфоузлах) первые изменения наблюдаются уже через 6 часов после воздействия лучей лазера. В частности, в этот срок в лимфоузлах (в их В-зависимых зонах) достоверно увеличивается число бластов, составляя 15,24% (в контроле 6,94%). Клетки имеют яркопиронинофильные ядрышки и цитоплазму. По периферии фолликулов и в мозговых тяжах идет накопление плазматических клеток (4,91%, при контроле 2,79%). Здесь же наблюдается увеличение числа тучных клеток, цитоплазма которых заполнена метахроматически окрашенными гранулами.

В материале животных, забитых через 24 часа после облучения, в клеточном составе статистически достоверных изменений, по сравнению с предыдущими сроками, не наблюдается. Однако макрофагальная реакция выражена ярче. В центре фолликулов увеличивается число макрофагов, содержащих бурый пигмент. Через 3 суток в лимфоидных фолликулах развиты центры размножения, поверхностный кортикальный слой расширен. Паракортикальная зона увеличивается в размерах. К 7 суткам число развитых лимфоидных фолликулов уменьшается, но мозговые мякотные тяжи утолщены, а синусы содержат скопления различных клеток. Паракортикальная зона значительно расширяется. В последующие сроки происходит стихание всех процессов в лимфоузлах и к 20 дням исследования их строение уже не отличается от интактных животных.

Вместе с тем, пятикратное облучение ИГНЛ приводит к некоторому опустошению стромы фолликулов, их светлые центры выражены слабо. В них отмечается статистически достоверное уменьшение количества бластов (до 2,12%). Тучные клетки располагаются группами, большая часть их находится в состоянии дегрануляции. В этом случае границы фолликулов лимфоузлов становятся нечеткими, что особенно выражено на 7-й день исследования. Среди лимфоцитов можно видеть немногочисленные бласты и ближе к мозговому слою отдельные плазматические клетки. Мякотные тяжи мозгового вещества

расширены. В их составе определяются немногочисленные бласты, плазмобла-сты, лимфоциты и плазматические клетки. Тучные клетки располагаются как поодиночке, так и группами. Отмечается дегрануляция некоторых из них. Синусы лимфатических узлов расширены, клеточный состав их разнообразен. Многие береговые клетки синусов имеют округлую форму. Мозговое вещество представлено в основном малыми лимфоцитами, среди которых встречаются отдельные макрофаги.

В селезенке в её лимфоидных фолликулах и красной пульпе отмечается наиболее яркое развитие плазмоклеточных реакций при использовании ИГНЛ с плотностью мощности 200 мВт/см2. Светлые центры фолликулов выглядят расширенными, в них достоверно возрастает число пиронииофильных бластов (133,5+2,7 против 80,3±3,1). По периферии фолликулов и в красной пульпе увеличивается количество бластов и одновременно плазмоцитов (73,5+2,2, против 45,5+4,0 и 5,2+0,4, против 0,50+0,01). Т-зоны увеличены в объёме, в них выявляются бластные клетки и укрупненные пиронинофильные ретикулярные клетки.

В костях нижней челюсти под влиянием лучей лазера ЛЖИ-402 развивается гиперемия сосудов (больше в надкостнице). Одновременно активизируются остеобласты, в которых усиливаются синтетические процессы, а также остеокласты с увеличением их объёма и числа ядер. К концу 1-х суток происходит утолщение надкостницы. Подобные процессы сохраняются до 10 дней исследования, после чего медленно затухают. Параллельно этому в подчелюстных слюнных железах наблюдается усиление выделения секрета, а концевые их отделы начинают напоминать слизистые.

В коже и слизистой оболочке языка первые изменения в клеточном составе становятся заметными через 30 минут после облучения. Со временем они нарастают и связаны с процессами активизации фибробластов, адвентициаль-ных клеток и макрофагов. Увеличивается количество лимфоцитов и тучных клеток. Через 20 суток в рыхлой соединительной ткани кожи при облучении языка НЭЛИ и экспозиции в течение 3-х минут количество тучных клеток составляет 2,9+0,2 в поле зрения (выше нормы в 1,4 раза). При воздействии лазерным светом в течение 5 и 8 минут насчитывается 3,7+0,1 и 4,1+0,2 клеток, (выше нормы в 1,8 и в 2 раза). Значительно возрастает количество дегранули-рующих клеток 3-го типа (от 61% до 84%). Индекс дегрануляции тучных клеток представлен на рис. 1.

Через 30 суток после облучения (при выбранных экспозициях) количество тучных клеток в рыхлой соединительной ткани кожи также больше, чем в норме в 1,3, 1,7 и 1,9 раза. По-прежнему велико содержание клеток 3-го типа, составляющих 65% - 83%.

Следовательно, ответная реакция тучных клеток рыхлой соединительной ткани кожи и языка на когерентный красный свет НЭЛИ не прекращается даже через 30 суток при всех использованных экспозициях и таким образом, излучение оптических квантовых генераторов в относительно небольших дозах стимулирует реакцию этих клеток, чем повышает их функциональную активность.

30 мин 1 сут Зсут 5сут. Юсут 20сут ЗОсут Рис. 1 Индекс дегрануляции тучных клеток в соединительной ткани

кожи

ВОЗДЕЙСТВИЕ НИЗКОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ИНФРАКРАСНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЕ НА ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АППАРАТ КЛЕТОК КРАСНОГО КОСТНОГО МОЗГА.

Оценка соотношения полихроматофильных и нормохромных проэритро-цитов показала, что инфракрасный лазер не оказывает существенного влияния на морфофункциональное состояние эритроидной системы костного мозга крыс. Как видно из данных таблицы 3, при однократном облучении затылка крыс лазером «Узор» в течение 5, 10 и 30 мин количество микроядер в ретику-лоцитах костного мозга животных не изменяется в течение трех суток. При пятикратном облучении лазером «Узор» с частотой 300 Гц достоверное увеличение количества микроядер отмечается при десятиминутном облучении лишь через 24 часа после последнего воздействия лазером. И только пятикратное облучение инфракрасным лазером с частотой 80 Гц приводит к увеличению количества микроядер уже после пятиминутного воздействия. При этом достоверные различия по сравнению с контролем отмечены при пятиминутном воздействии через 4 8 и 7 2 часа (контроль 1,3 ± 0,4; в опыте 3 ,0 ± 0,ми 2,Ъ± ОД -роядер на 1000 ретикулоцитов соответственно). При десятиминутном воздействии через 72 часа - 2,8 ± 0,4 и при тридцатиминутном воздействии через 24 часа- 3,0 ± 0,2.

Таким образом, можно отметить тенденцию к повышению количества микроядер с увеличением дозы облучения. Какой-либо зависимости количества микроядер от времени, прошедшего после облучения, выявить не удалось.

При облучении затылка животных инфракрасным лазером «Узор» (частота 300 Гц) количество митозов в костном мозге крыс не изменяется (таблица 4).

И лишь при пятикратном облучении с частой 80 Гц наблюдается некоторое снижение митотической активности клеток костного мозга.

Таблица 3

Количество микроядер в ретикулоцитах костного мозга крыс при облучении затылка животных инфракрасным лазером (на 1000 ретикулоцитов)

№ группы Время облучения, частота (Гц) Время, прошедшее после последнего облучения

24 часа 48 часов 72 часа

Норма 1,3 ±0,4

1. Частота 300 Гц, однократное облучение, 5 мин. 1,3 ± 0,4 1,5 ± 0,2 1,2 ± 0,4

2. 10 мин. 1,5 ± 0,2 1,2 ± 0,1 1,3 ± 0,2

3. 30 мин. 0,8 ± 0,1 2,0 ± 0,2 1,8 ± 0,3

4. Пятикратное облучение, 5 мин. 1,5 ± 0,2 1,6 ± 0,4 2,0 ± 0,2

5. 10 мин. 2,8 ± 0,1* 2,2 ± 0,1 2,2 ± 0,3

6. 30 мин. 2,1 ± 0,1 2,0 ± 0,2 2,2 ± 0,3

7. Частота 80 Гц, однократное облучение, 5 мин. 1,4 ± 0,5 0,8 ± 0,3 0,8 ± 0,3

8. 10 мин. 1,6 ± 0,4 1,3 ± 0,2 1,7 ± 0,3

9. 30 мин. 1,9 ± 0,3 1,5 ± 0,4 1,3 ± 0,2

10. Пятикратное облучение, 5 мин. 1,8 ± 0,3 3,0 ± 0,3* 2,7 ± 0,5

11. 10 мин. 2,2 ± 0,6 2,2 ± 0,5 2,8 ± 0,4*

12. 30 мин. 3,0 ± 0,2* 2,3 ± 0,5 2,2 ± 0,1

* достоверность различия по сравнению с контролем при р<0,05

При облучении животных в течение пяти дней по 10 минут митотический индекс снижается только через 3 дня после последнего облучения (контроль 0,87% ± 0,05%, опыт 0,65% ± 0,04%), а при пятикратном облучении по 30 минут снижение митотической активности наступает уже через 24 часа после последнего облучения (контроль 0,87% ± 0,05%; опыт: через 24 часа - 0,65% ± 0,05%, через 48 часов - 0,62% ± 0,07%, через 72 часа - 0,62% ± 0,04%).

В других опытах с исследованием инфракрасного лазера при облучении участка кожи в области проекции бедренной кости по 5, 10 и 30 минут ежедневно в течение пяти дней установлено достоверное увеличение количества микроядер, как в левом, так и в правом бедре крыс, но только при облучении в течение 30 мин (контроль 1,7 ±0,42, опыт: при частоте 300 Гц правое бедро -3,5 ± 0,22, левое - 3,7 ± 0,42, при частоте лазера 80 Гц правое бедро - 3,6 ± 0,42, левое - 3,8 ± 0,31 микроядер на 1000 ретикулоцитов). Пятиминутное облучение не вызывает достоверного изменения числа микроядер. Количество митозов в костном мозге, как облученного, так и необлученного бедра при частоте 300 Гц не отличается от контроля.

Частота 80 Гц при десяти - и тридцатиминутном воздействии лазерным светом приводит к снижению митотической активности клеток костного мозга облученных животных, причем, митотический индекс уменьшается, как в правом, облученном, так и в левом необлученном бедре (в контроле 0,88% ± 0,05%, в опыте: правое бедро при облучении 10 минут - 0,60% ±0,05%, при 30-и минутной экспозиции - 0,61% ± 0,03%; левое бедро при облучении 10 минут - 0,61% ±0,03%, 30 минут-0,60% ±0,03%).

Таблица 4.

Изменение числа митозов в костном мозге крыс при облучении затылка жи-

вотных инфракрасным лазером (в %)

№ труп пы Время облучения, частота (Гц) Время, прошедшее после последнего облучения

24 часа 48 часов 72 часа

Норма 0,87±0,05

1. Частота 300 Гц, однократное облучение, 5 мин. 0,82 ± 0,04 0,97 ± 0,06 0,08 ± 0,06

2. 10 мин. 0,98 ± 0,05 0,82 ± 0,06 0,78 ± 0,04

3. 30 мин. 0,72 ± 0,03* 0,80 ± 0,06 0,75 ± 0,04

4. Пятикратное облучение, 5 мин. 0,83 ± 0,06 0,98 ± 0,06 0,78 ± 0,04

5. 10 мин. 0,80 ± 0,04 0,82 ± 0,07 0,82 ± 0,04

6. 30 мин. 0,76 ± 0,04 0,90 ± 0,03 0,77 ± 0,05

7. Частота 80 Гц, однократное облучение, 5 мин. 0,78 ± 0,05 0,90 ± 0,03 0,75 ± 0,06

8. 10 мин. 0,96 ± 0,08 0,96 ± 0,06 0,82 ± 0,05

9. 30 мин. 0,93 ± 0,05 0,88 ± 0,07 0,90 ± 0,03

10 Пятикратное облучение, 5 мин. 0,78 ± 0,05 0,98 ± 0,08 0,95 ± 0,06

И 10 мин. 0,95 ± 0,07 0,80 ± 0,07 0,65 ± 0,04*

12 30 мин. 0,65 ± 0,05* 0,62 ± 0,07* 0,62 ± 0,04*

* достоверность различия по сравнению с контролем р<0,05

Таким образом, лазерное излучение в инфракрасной области спектра при его опосредованном применении и при использовании умеренных доз не оказывает существенного влияния на количество микроядер и митотический индекс в костном мозге крыс. Лишь при значительном увеличении длительности облучения наблюдается тенденция к увеличению числа микроядер и снижению митотического индекса.

В целом, следует отметить, что лазерные лучи, независимо от места их приложения, при соответствующих дозах и времени экспозиции в норме оказывают стимулирующее воздействие на морфофункциональные свойства различных тканевых систем.

МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ТКАНЕЙ ЯЗЫКА И КОЖИ ПОСЛЕ НАНЕСЕНИЯ ЭЛЕКТРООЖОГА.

ИЗМЕНЕНИЕ ТКАНЕЙ КОЖИ ПРИ ЭЛЕКТРО ОЖОГЕ.

В коже через 24 часа число фибробластов составляет 148,2+11,3 на 500 клеточных элементов, (в норме 176,3+14,1). Количество веретеновидных и дистрофически измененных клеток невелико. Напротив, число макрофагов достаточно высокое - 222,4+15,6 на 500 клеточных элементов (в норме 196,3+11,4). Здесь иногда встречаются укрупненные макрофаги с ячеистой цитоплазмой. Нейтрофилы многочисленны. Через 48 часов число фибробластов снижается до 128,5+9,5. В 1,5 раза уменьшается количество веретеновидных клеток. Дистрофически измененных форм мало. Вместе с тем, резко возрастает содержание макрофагов (до 2022,4+24,5). Наряду с ними выявляется большое количество выселившихся из сосудов нейтрофилов и моноцитов. На 4-е сутки наблюдается увеличение количества фибробластов, однако среди них возрастает число дистрофически измененных клеток. Обратная картина наблюдается в случае с макрофагами: общее число их уменьшается до 181,4+10,3 на 500 клеточных форм. На 6 - 11-е сутки отмечаются заметные признаки репаративной регенерации тканей в области травмы. Увеличивается число веретеновидных клеток и молодых фибробластов. Встречаются двуядерные макрофаги. Вместе с тем отмечается резкое уменьшение количества нейтрофилов и моноцитов. На 16-е сутки в очаге травмы выявляются многочисленные фибробласты, тогда как количество веретеновидных клеток и макрофагов заметно снижается. Уменьшается число дистрофически измененных клеток. Однако, определяются участки с фрагментированными эластическими волокнами. Пучки коллагеновых волокон гомогенезированы, фибриллярная структура в них не выявляется.

На 30-е сутки соединительная ткань кожи в области травмы почти полностью восстанавливается, однако отдельные пучки коллагеновых волокон остаются еще гомогенезированными. Заметным изменениям подвергаются тучные клетки. Так, на 2-е сутки общее количество их увеличивается в 1,5 раза по сравнению с 1-ми сутками и достигает максимума (449,3+21,4 клеток, в норме - 260,4+12,5 клеток). Тучные клетки крупные, ядра округлые, цитоплазма заполнена метахроматически окрашенными гранулами. Располагаются клетки как по ходу кровеносных сосудов, так и в отдалении от них. Дегранулирующие клетки единичны и составляют 4,9% от всей их популяции. В последующем общее количество тучных клеток уменьшается. Вместе с тем, среди них возрастает количество частично дегранулированных клеток. Максимум их отмечается на 60е сутки (46%, в норме 32%). После выхода гранул из клетки в ее цитоплазме остаются пустоты в виде светлых вакуолей. При этом в межклеточном веществе вблизи тучных клеток наблюдается большое количество гранул. Наряду с крупными и дегранулированными тучными клетками к 6-м суткам в рыхлой соединительной ткани кожи присутствуют и небольшие по размерам молодые клетки. Этот тип тучных клеток становится преобладающим в популяции на 1-е, 16-е и 30-е сутки. В межклеточном веществе в эти же сроки отмечается скопление большого количества гранул.

ИЗМЕНЕНИЕ ТКАНЕЙ ЯЗЫКА ПРИ ЭЛЕКТРООЖОГЕ.

В языке отмечается резкий отек тканей, инфильтрация их различными крупноклеточными элементами с полной отслойкой эпителия. Это сопровождается резким набуханием митохондрий в клетках с деструкцией крист, вакуолизацией цитоплазмы, набуханием ядра, что хорошо видно на электроннограм-мах. Происходит также гидропическое набухание клеток с разрушением и гибелью ядра и самих клеток. Тучные клетки подвергаются опустошению с выходом гранул и их содержимого в околоклеточное пространство. В результате тучные клетки опустошаются. Вместе с тем появляется большое количество миелиновых структур в различных клетках, что отражает процесс нарушения их функции с резким подавлением всех метаболических процессов. Данное явление наиболее выражено в течение первой недели после ожога. Позднее развивается широкий очаг грануляционной ткани, постепенно рубцующийся. В таких местах регенирирующий эпителий длительное время находится в состоянии гиперкератоза и явлениями акантоза. В мышечной оболочке языка видны некротически измененные мышечные волокна, многие из которых фрагменти-рованы. В конечном итоге на месте дефекта к 20м суткам образуется грубая рубцовая соединительная ткань, деформирующая орган.

МОРФОФУНКЦИОНЛЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ОРГАНОВ И ТКАНЕЙ ПОСЛЕ НАНЕСЕНИЯ ОЖОГА НА ПОВЕРХНОСТЬ ЯЗЫКА И КОЖИ И ПОСЛЕДУЮЩЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА НИХ ЛУЧЕЙ ЛАЗЕРА.

СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ ТКАНЬ КОЖИ (Облучение ИГНЛ).

После однократного облучения зоны травмы ИГНЛ в первые часы наблюдается повышенное содержание клеток фибробластического ряда, чаще это веретеновидные клетки. Число их в 3,5 раза выше, чем в контроле (220,5±12,3> против Количество дистрофически измененных клеток сравнительно

небольшое. Увеличивается общее число молодых фибробластов, а также макрофагов на 500 клеток).

Через 48 часов у облученных крыс отмечается заметное снижение количества зрелых фибробластов, но повышается содержание веретеновидных клеток.

На 4-е сутки число молодых фибробластов нарастает гораздо быстрее, чем в контроле. С одной стороны, это происходит за счет новообразования их из адвентициальных клеток, с другой - путем митотического деления. Число веретеновидных клеток и макрофагов заметно снижается. Сохраняется высокое содержание нейтрофилов. На 6-е сутки процесс регенерации усиливается. В области дефекта выявляется молодая соединительная ткань. Адвентициальные и веретеновидные клетки отделяются от стенок сосудов и преобразуются в фиб-робласты и макрофаги. Среди фибробластов, по-прежнему, много митозов. Встречаются и старые измененные клетки. Моноциты, нейтрофилы единичны. На 11-е сутки наблюдается частичное восстановление структуры коллагеновых волокон, а к 16 дням происходит почти полное восстановление структуры рыхлой соединительной ткани кожи в очаге травмы. Формируется вязь коллагено-вых волокон и увеличивается сеть мелких сосудов. На 30-е сутки соединительная ткань полностью восстанавливается.

Значительным изменениям подвергаются тучные клетки. Их количество возрастает уже в первые часы после облучения. Многие из них находятся в состоянии дегрануляции (в 8 раз больше, чем в норме). В межклеточном веществе вблизи клеток отмечается скопление гранул. На 2-е и 4-е сутки общее количество тучных клеток возрастает, достигая максимума на 6-е сутки (613,7±21,4 клеток на 50 полей зрения). Располагаются они "цепочками" или группами по 10-20 клеток (рис. 2). Продолжает нарастать процент дегранулирующих клеток (рис. 3).

Число тучных клеток на 11, 16 и 30-е сутки снижается, однако, почти в 3 раза превосходит количество их в контрольной группе. В то же время процесс дегрануляции в последующие сроки усиливается, при этом много клеток разрушается. На 16-е сутки процент клеток с частично дегранулированной цитоплазмой достигает максимума (64%).

На 30-е сутки в рыхлой соединительной ткани кожи преобладают уже крупные клетки с хорошо выраженными гранулами. Число дегранулирующих клеток резко снижается и общие процессы к этому сроку уже завершаются. На месте дефекта виден лишь тонкий нежный рубец.

1 2 4 6 И 16 30 СУ™

Рис.3 Изменение числа тучных клеток рыхлой соединительной ткани кожи белых крыс при ожоговой травме и воздействии ИГНЛ.

Влияние излучения низкоэнергетического инфракрасного лазера "Узор" с длиной волны 0,89 мкм и импульсным режимом генерации.

ИЗМЕНЕНИЕ ТКАНЕЙ ЯЗЫКА. Ежедневное облучение (частота 3000 Гц) при минимальной мощности в течение 5 дней приводит через сутки к резко выраженной гиперемии тканей. Очаг травмы инфильтрирован нейтрофилами, эритроцитами, лимфоидными элементами, многочисленными дистрофически измененными формами. Эпителий на большом протяжении полностью разрушен. Однако на 3-й сутки зона некроза заметно сужается, чего не наблюдается в ране без воздействия лучей лазера. Отмечаются признаки регенерации эпителиального слоя, под которым локализуются элементы незрелой грануляционной ткани, содержащей большое количество фибробластов и макрофагов.

На пятые сутки демаркационный вал хорошо выражен. Эпидермальный регенерат принимает форму клина, врастая под струп. Отмечается активное образование грануляционной ткани. Раневой дефект покрывается на большей площади тонким слоем новообразованного эпителия. На 10-е сутки на фоне резкой гиперемии и инфильтрации свободными клеточными элементами собственного слоя слизистой оболочки отмечается резкое увеличение количества фибробластов, адвентициальных клеток и макрофагов. Выявляется много тонких коллагеновых волокон. Вокруг очага травмы формируется соединительнотканная капсула, состоящая из коллагеновых волокон и фибробластов. Признаки воспаления значительно ослабевают.

Ежедневное облучение на частоте 1500 Гц при максимальной мощности в первые трое суток вызывают изменения, аналогичные тем, которые наблюдались в предыдущей серии опытов, но только менее выраженные.

В целом, данные показывают, что если в первые дни излучение (при частоте 3000 Гц на максимальной мощности) вызывает выраженный противовос-

палительный (многокомпонентный) эффект, то в дальнейшем (после 3-х облучений), наоборот, происходит замедление процессов регенерации тканей. Доза же в 80 Гц на минимальной мощности не вызывает выраженного противовоспалительного эффекта, но только в первые трое суток; позднее происходит стимуляция регенеративного процесса. Очевидно, значение имеет не разовая, а суммарная доза облучения, получаемая организмом. Видимо, имеется прямой смысл проводить комбинированное облучение в первые три дня дозой 3000 Гц на максимальной мощности, а в последующие 2-3 дня дозой в 80 Гц, но на минимальной мощности (до полного очищения поверхности раны).

В динамике изменений числа тучных клеток в ответ на воздействие излучения лазера "Узор" следует отметить, что наибольшее их количество отмечается на 10-е сутки (150,4±11,3 на 10 полей зрения) в тех случаях, когда животных облучали в течение пяти дней на частоте 80 Гц при максимальной мощности (рис.4).

число клеток

Рис.4 Динамика изменения численности популяции тучных клеток в слизистой оболочке языка белых крыс. Лазер "Узор", частота 80 ГЦ, максимальная мощность, 5-и кратное облучение.

После пятикратного облучения лазером "Узор" на частоте 1500 Гц и максимальной мощности, наблюдается прогрессирующее увеличение числа тучных клеток, вплоть до 15-х суток эксперимента (рис.5).

В изменении численности дегранулирующих тучных клеток отмечается две "волны". Первая "волна" наблюдается до пятых суток эксперимента (затем идет снижение к седьмым суткам). Последующее увеличение их численности продолжается до конца сроков исследования. При этом увеличение числа клеток 2 и 3 типа происходит не только за счет дегрануляции уже имеющихся в ре-

гионе клеток, но также и в результате деления молодых тучных клеток и их миграции.

При ежедневном облучении животных в течение 10 дней отмечается иная картина. Количество клеток 1 типа увеличивается значительно активнее, чем в предыдущей группе.

В то же время численность дегранулирующих тучных клеток снижается к десятым суткам. В последующие пять суток отмечается рост популяции клеток 2 и 3 типов (максимум их отмечается на 15 сутки). К 20-м дням происходит значительное снижение количества клеток 2 и 3 типов.

В случае же пятикратного и десятикратного облучения при частоте 3000 Гц отмечается снижение числа тучных клеток на 5 день. В дальнейшем (на 7 сут.) в группе, где облучение животных больше не проводили, отмечается увеличение численности тучных клеток с последующим их снижением, вплоть до 15 суток. В то же время у животных, облучение которых продолжалось еще 5 дней, наблюдается резкий рост популяции тучных клеток с пиком их образования на 7 сутки. В этот срок численность тучных клеток превышает таковую, в сравнении с предыдущей группой, более чем в три раза. У животных, где облучение проводили при частоте 80 Гц после пятикратного их облучения, наблюдается две «волны» изменения содержания тучных клеток. Первый подъем зарегистрирован на 3 сутки, второй - на 10 сутки; причем на 10-е сутки общая численность тучных клеток достигает максимума и более чем в три раза превышает уровень численности тучных клеток в группе животных, которых облучали в течение 10 дней.

число клеток

Рис.5 Динамика изменения численности популяции тучных клеток в слизистой оболочке языка белых крыс. Лазер "Узор", частота 1500 Гц, максимальная мощность. Пятикратное облучение.

В следующей серии экспериментов с лазером «Узор» исследования проведены по схеме, отраженной в таблице 5.

В результате у животных в группе 3, на 3 сутки в эпителиальных клетках происходит набухание митохондрий с деструкцией крист и явлениями отека межклеточного пространства. Во многих соединительнотканных клетках появляются миелиновые структуры. На 5 сутки отмечается подрастание эпителия под некротические массы. На 7 и 10 сутки отек соединительной ткани еще выражен. Видны гидропические изменения различных типов клеток. В то же время в центре раны языка отмечается процесс организации грануляционной ткани и установление реципрокных взаимоотношений между эпителием и соединительной тканью. На 10 сутки продолжается подрастание эпителия под струп, но полного закрытия раневого дефекта не происходит. На 15 сутки эпителий еще не восстановлен. Он неравномерен по толщине, имеются участки его ороговения, содержащих массу зерен кератогиалина.

У животных 1 группы на 3 сутки отмечается пролиферация клеток ба-зального слоя эпителия по границе с участком деструкции соединительной ткани. Резкой отечности соединительной ткани, по сравнению с опытной группой 3, нет. По всей площади поперечного среза языка видны тучные клетки с характерной зернистостью. На 5 сутки среди них определяется большое количество зрелых клеток, содержащих гранулы высокой электронной плотности. На 7 сутки отмечается активное подрастание эпителия под остатки струпа и на 10 сутки процесс эпителизации раневого дефекта завершается. Рубца не образуется.

У животных 2-й группы наибольшие изменения отмечаются на 7 сутки. В тучных клетках заметно некоторое нарушение структуры митохондрий с уменьшением их электронной плотности, внутриклеточной гибелью гранул и последовательным распадом клетки. В поле зрения постоянно встречаются тучные клетки со сниженным содержанием гранул и уменьшением их электронной плотности. В собственной пластинке слизистой оболочки языка наблюдается набухание эндотелия кровеносных капилляров и отек межклеточного пространства. Встречаются ретикулярные клетки с начинающимся процессом изменения митохондрий и клетки с миелиновыми структурами.

Следовательно, можно отметить, что выраженное противовоспалительное действие лазер "Узор" оказывает при 80 Гц и максимальной мощности. Ускоренное влияние на регенерацию тканей оказывает также излучение с частотой 3000 Гц на минимальной мощности.

РЕАКЦИЯ ТКАНЕЙ ЯЗЫКА ПОСЛЕ ОБЛУЧЕНИЯ РЕГИОНАРНЫХ

(ШЕЙНЫХ) ЛИМФАТИЧЕСКИХ УЗЛОВ СВЕТОМ ЛАЗЕРА "УЗОР".

В этой серии опытов изучали влияние полупроводникового инфракрасного лазера на репаративные процессы в языке после его ожога с последующим воздействием НЭЛИ на область расположения подчелюстных лимфатических узлов. Исследования показывают, что у животных с ожогом языка без облучения (2-я группа) имеется обширный дефект тканей языка с наличием отторгающихся некротических масс, нарушением исчерченности мышечных пучков и резким отеком тканей. Стенки артерий утолщены, отечны, эндотелиоциты увеличены в объеме. Вены полнокровны. У животных третьей группы, (ожог языка с последующим облучением лимфоузлов) формируется тонкий слой новообразованного эпителия. Мышечная ткань с небольшими явлениями отека межмышечных прослоек. Определяются круглоклеточные инфильтраты, расположенные преимущественно периваскулярно, состоящие из макрофагов, зрелых лимфоцитов и нейтрофилов. У этих животных на 7-е сутки еще отмечается обильное количество некротических масс. По их краям определяется многослойный эпителий с явлениями избыточного ороговения, под которым располагается широкая прослойка грануляционной ткани с выраженным образованием коллагеновых волокон, внедряющихся между мышечными пучками, деформируя их.

В этот же срок у животных третьей группы (ожог языка с облучением) выявлено замещение дефекта грануляционной тканью, граничащей с эпителиальным пластом, имеющим явления гиперкератоза, акантоза и избыточного количества зерен кератогиалина. Отечность тканей, хотя и определяется, но ис-черченность волокон сохранена.

На 15-е сутки у животных второй группы регенерация тканей еще далеко не завершена, в то время как в третьей группе она фактически заканчивается.

Следовательно, облучение НЭЛИ подчелюстных лимфатических узлов, оказывает опосредованное стимулирующее действие на репарационные процессы в тканях языка.

Воздействие излучения лазера ЛЖИ-402.

Область ожога языка облучали светом импульсного лазера на жидком красителе (родамин) типа ЛЖИ-402, один раз в сутки ежедневно, при параметрах 600 и 60 импульсов (1 и 2 группа и 3 - контроль).

В норме тучные клетки в эндомизии языка располагаются в виде "цепочек". Это, в основном, клетки средних размеров, имеющие веретеновидную форму. В других зонах языка встречаются лишь единичные тучные клетки.

В первые трое суток после облучения животных ни в одной из двух экспериментальных групп животных ускорения эпителизации раны языка не наблюдается. На седьмые сутки у крыс первой группы отмечается эпителизация раны. В шиповатом и базальном слоях эпителия идёт активная пролиферация клеток. В собственной пластинке слизистой оболочки языка отмечается масса сосудов, рана заполнена грануляционной тканью. Преобладающими клеточными элементами в ней становятся клетки фибробластического ряда. В мышечной оболочке идет регенерации мышечной ткани. У животных второй

группы места повреждения остаются обширными, эпителий лишь тонким слоем подрастает с краёв раны. В собственном слое слизистой оболочки и в межмышечной соединительной ткани сохраняются отёки и выявляются обширные клеточные инфильтраты. На 14-е сутки у животных первой группы поверхность раны полностью эпителизируется. Под эпителием располагается нежная хорошо васкуляризованная соединительная ткань, в составе которой преобладают фибробласты. Во второй группе регенерация тканей значительно отстает по срокам, по сравнению с первой группой. Характерным изменениям после воздействия лучами лазера ЛЖИ-402 подвергаются тучные клетки (рис. 6, 7). К 20 суткам численная популяция тучных клеток приближается к норме: 63% клеток 1 и 2 типов и 37% дегранулирующих форм.

Таким образом, оценивая указанные морфологические изменения, происходящие в ходе репаративной регенерации тканей в очаге электроожога и реакцию тучных клеток (как отражение реакции организма в ответ на воздействие лазерного излучения в процессе репаративной регенерации слизистой оболочки языка) можно сделать вывод, что наибольшее стимулирующее влияние оказывает лазерное воздействие с частотой 2 Гц и общим числом импульсов в сеансе, равным 600.

СЛЮННЫЕЖЕЛЕЗЫ.

Параллельно изучалось действие излучения лазера ЛЖИ-402 на слюнные околоушные железы. Через 30 минут после облучения заметных гистологических изменений их не происходит. Через сутки в железах наблюдается гиперемия сосудов, вакуолизация клеток концевых отделов секреторных долек Такие вакуолизированные клетки заполнены слизистым секретом. Некоторые из концевых отделов долек сплошь состоят из таких видоизмененных вакуолизиро-ванных клеток. Через трое суток эти процессы усиливаются; изменениям подвергаются уже целые дольки железы. К 7-м суткам эти явления постепенно ослабевают, начинается процесс восстановления структуры концевых отделов, который к 10-15-м суткам полностью заканчивается.

Следовательно, лучи лазера существенно влияют на ускорение секреторных процессов в концевых отделах слюнных желез с последовательным переходом с белкового на образование слизистого секрета и последующим возвращением к норме.

КОСТНАЯ ТКАНЬ

В структуре костной ткани нижней челюсти через 30 минут и через сутки заметных изменений не наблюдается. Только на 3-4 сутки отмечается гиперемия сосудов костных канальцев; в основном веществе отмечается скопление остеокластов. В надкостнице также отмечается гиперемия сосудов, увеличивается число остеобластов с возрастанием в них содержания нуклеиновых кислот.

ИЗМЕНЕНИЯ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ КОЖИ

В течение первых суток после облучения отмечается некоторое уменьшение числа фибробластов - до 13,9±1,2 в поле зрения, про - у ин-

тактных животных. На протяжении следующих 10 суток наблюдается постепенное увеличение их числа до 19,2±2,3 и сохраняется на этом уровне до конца эксперимента (20 суток). Преобладающей формой являются диплазматические клетки. Количество макрофагов с первых по третьи сутки увеличивается с 22,3±3,2 до 27,6±2,3 в поле зрения. В последующие сроки число макрофагов незначительно снижается (до 24,96±3,4), и на 20-е сутки их численность составляет 23,9±3,1 , приближаясь к норме (табл 6).

Тучные клетки характеризуются высокой чувствительностью к опосредованному действию излучения лазера ЛЖИ - 402. В первые сутки их численность составляет 14,71 ± 0,32 (у интактных животных -7,14±0,21). На третьи сутки число их увеличивается почти вдвое - 15,72 ± 0,84. В эти же сроки в популяции клеток отмечается увеличение количества дегранулирующих форм. На 7 сутки число тучных клеток достигает максимума 25,10±0,31. К 10-м суткам содержание тучных клеток постепенно снижается до 20,92±0,14 и затем к 20 суткам приближается к норме 7,67 ± 0,08 (табл. 6).

В соединительной ткани увеличивается количество нейтрофилов. Через 30 минут после облучения их число составляет 5,94 ±0,81, против 3,81 ± 0,01 -в норме. Через сутки количество их возрастает вдвое - 6,86 ±0,87. Через 10 суток число нейтрофилов составляет 3,98 ± 0,11 и к 20 суткам возвращается к уровню интактных животных.

Таким образом, опосредованное воздействие излучения ЛЖИ-402 вызывает временное и обратимое изменение цитограммы рыхлой соединительной ткани кожи крыс.

ИЗМЕНЕНИЯСОСТАВА КРОВИ

При действии ЛЖИ-402 в 1-е сутки общее число нейтрофилов снижается до 14,2% (при норме 22%). К 5-м суткам количество специальных лейкоцитов снижается до 11,2%, затем происходит медленное нарастание их числа и на 20-е сутки их становится 28,3% (выше нормы) (табл.7).

Лимфоциты крови после подъема их количества на 7-е сутки плавно снижаются в числе, составляя к 20-м суткам 64% (при норме 73%). Эозинофилы в течение сроков исследования незначительно нарастают в количестве. В норме в периферической крови крысы они составляет 2,9% от общего числа клеточных элементов. Под влиянием лазерного света ЛЖИ-402 происходит колебание их численности в течение первых 7-и суток (в пределах от 4,7% - в 1-е сутки до 4,8% на 7-е сутки). К 15-м суткам содержание эозинофилов нормализуется, но к концу эксперимента (20-е сутки) вновь повышается до 4,8%. Количество моноцитов в два раза снижается к 1-м суткам и остается затем ниже контроля. К 20-м суткам их численность достигает 2,8%, при норме - 3,4%.

Таблица б.

Клеточный состав рыхлой соединительной ткани кожи белых крыс после действия ЛЖИ-402 (длина волны 585-605 нм, мощность 2

мВт, длительность импульса 1 миллпсск.). М±т.

Клеточные элементы.

Сроки наблюдения Фибробласты Макрофаги Тучные клетки (1и2 типа) Дегранулирующие тучные клетки Ет.к. Веретеновид-ные Клетки крови Дистрофически изменегагые формы

Норма 17,60 ± 0,70 22,40 ± 0,50 2,99±0,01 4,15±0,01 7,14 3,72 ± 0,11 3,80±0,01 4,90±0,12

30 мин. 17,90 ± 0,51 22,96 ± 1,39 3,31±0,01 4,52±0,12 7,83 4,02 ± 0,46 5,94 ± 0,81 6,62 ± 0,40

1 сут. 13,92 ± 0,98 26,52 ± 1,82 3,72±0,02 10,99±0,02 14,71 5,84 ± 0,33 6,68 ± 0,87 7,02 ± 0,11

3 сут. 15,04 ± 1,51 27,58 ± 1,31 4,71 ±0,02 11,01 ±0,03 15,72 5,80 ± 0,56 3,00 ± 0,50 7,66 ± 0,79

7 сут. 17,92 ± 0,72 26,00 ± 0,93 3,65±0,01 21,45±0,21 25,10 3,10 ± 0,28 3,16 ± 0,13 4,98 ± 0,22

10 сут. 19,22 ± 0,20 24,96 ± 0,07 1,81±0,01 19,11±0.12 20,92 4,00 ± 0,15 3,98 ± 0,11 4,10 ± 0,07

15 сут. 18,08 ± 0,11 22,96 ±0,11 1,81±0,01 6,00±0,02 7,81 4,96 ± 0,07 3,24 ± 0,17 3,04 ± 0,17

20 сут. 17,20 ± 0,29 23,96 ± 0,07 1,51 ±0,01 6,16±0,02 7,67 3,10 ± 0,12 3,92 ± 0,10 2,98 ± 0,15

р <0,05

Таблица 7

Изменение лейкоцитарной формулы периферической крови белых крыс после _действия ЛЖИ-402_

Время Лимфоциты * Нсйтрофилы * Моноциты * Эозинофилы *

1 сут. 83,2 ± 1,2 14,2 ± 1,2 1,8 ±0,1 1,7+0,1

3 сут. 76,3 ± 2,9 20,7 ± 2,7 2,5± 0,2 0,5±0,1

5 сут. 81,3 ± 2,9 11,2 ± 1,4 1,3±0,1 2,0± 0,2

7 сут. 82,5 ± 0,6 14,7 ± 0,4 1,0±0,1 1,8± 0,1

10 сут. 76,8 ± 1,3 19,5 ± 1,2 1,8± 0,1 1,8± 0,1

15 сут. 74,7 ± 0,6 20,5 ± 0,7 2,2+ 0,2 2,7± 0,2

20 сут. 64,0 ± 0,2 28,3 ± 0,6 2,8± 0,2 4,8± 0,2

*Р < 0,05

Полупроводниковый лазер с излучателем типа ИЛПН - 108, длина волны 0,89 мкм, непрерывный режим генерации.

В данном случае изучались только тучные клетки. Наибольший эффект от облучения наблюдается во второй группе, где облучение проводили в течение 90 секунд. Здесь отмечено увеличение популяции тучных клеток в 1,5-2,5 раза, по сравнению с контрольной группой Особенно ярко это выражено на 10-е сутки, когда процесс репаративной регенерации достигает своего максимума В то же время облучение по 30 секунд вызывает уменьшение числа тучных клеток в 2 раза, по сравнению с контрольной группой. Количество их возвращается к норме на 20-е сутки в группах, где облучение проводили в течение 90 и 180 сек. (рис.8,9). В то же время, следует отметить, что облучение в течение 90 сек

число клеток

^ сутки

Рис 8 Дипамика изменения численности популяции тучных клеток в слизистой оболочке языка белых крыс. Лазер ИЛПН -108 Время облучения 90 сек.

приводит к увеличению содержания молодых тучных клеток с максимумом на 10-е сутки (61,3±5,3), тогда как в группе, где облучение проводили по 180 сек,

30

этот максимум наблюдается на 15-е сутки (52,3±4,2). Эти факты свидетельствуют о том, что облучение области электроожога ИЛПН - 108 по 90 сек ежедневно наиболее эффективно влияет на процессы регенерации, ускоряя их в 1,5 - 2 раза, по сравнению с контролем (без лазера).

число клеток

Рис. 9 Динамика изменения численности популяции тучных клеток в слизистой оболочке языка белых крыс. Лазер ИЛПН -108. Время облучения 180 сек.

Эксперименты с лазером на волоконной оптике "Икар".

Большой интерес для стоматологов представляет возможность применения лазерного излучения для коагуляции поверхностных слоев слизистой оболочки полости рта с целью лечения доброкачественных новообразований кожи. В этой связи нами были проведены эксперименты с аппаратом «ИКАР».

Через сутки после облучения спинки языка выявляется зона некроза поверхностных слоев слизистой оболочки. В соединительной ткани и мышечной оболочке выражены явления отека. Сосуды гиперемированы. Эндотелий гипертрофирован, некоторые его клетки подвергаются десквамации. Мышечные волокна частично фрагментированы. На третьи сутки отмечается сужение полосы некроза. Определяются атрофические изменения ряда мышечных волокон. Вокруг сосудов выявляется круглоклеточная инфильтрация. На пятые сутки сосочки языка на большем протяжении отсутствуют; они намечаются лишь в краевых участках. В подлежащей строме имеются еще явления отека и гиперемии мелких сосудов. Клеточные инфильтраты обнаруживаются редко. На седьмые сутки наблюдается формирование нитевидпых сосочков. В рыхлой соединительной ткани еще сохраняются клеточные инфильтраты, расположенные преимущественно вокруг мелких сосудов. Сосуды гиперемированы. Структура мышечных волокон начинает восстанавливаться. На девятые сутки в эпителии

намечается формирование грибовидных и нитевидных сосочков. Местами в зоне прижигания языка формируются очаги фиброза, чаще по ходу сосудов. На пятнадцатые сутки эпителиальный покров значительно утолщен, продолжают формироваться нитевидные сосочки. В межмышечных слоях встречается пери-васкулярный фиброз и скопление небольших клеточных инфильтратов.

Мышечные волокна окрашиваются неравномерно. На двадцать пятые сутки отмечаются полностью сформированные нитевидные сосочки. Мышечные волокна в незначительной степени отёчны. Направленность мышечных волокон сохраняется. В рыхлой соединительной ткани встречаются скопления тучных клеток. Клеточных инфильтратов не отмечается. Наблюдается постепенный возврат строения оболочки языка к норме.

Морфологические изменения тканей языка белых крыс после воздействия света лазера с длиной волны 0,53 мкм.

В данной серии опытов изучались морфологические изменения слизистой оболочки языка после облучения ее светом лазера на парах меди, генерирующего излучение в зеленой части спектра с длиной волны 0,53 мкм.

Экспериментальные животные были разделены на три группы. Всем животным облучали среднюю часть спинки языка при следующих параметрах: 1 -поверхностная плотность мощности (ППМ) - 750 мВт/см2; 2 - ППМ = 200 мВт/см2; 3 - ППМ = 50 мВт/см2. Четвертую, контрольную группу, составляли интактные животные. Установлено, что наиболее выраженные изменения происходят у животных первой экспериментальной группы. На третьи сутки у них наблюдается резкая гиперемия сосудов на нижней стороне языка. Наблюдается отек эндомизия. Тучные клетки, в основном, 1 и 2 типа (малодифференциро-ванные и зрелые), располагаются «цепочками». На седьмые сутки выявляется повышенный процесс ороговевания эпителия, а также очаговая инфильтрация лейкоцитами собственной пластинки слизистой оболочки языка и поверхностных слоев мышц. Наблюдается гиперемия кровеносных сосудов и отек межклеточного вещества. Происходит группирование (по 50 - 60) и увеличение числа тучных клеток 3 типа (дегранулирующие). На 14 сутки отмечается образование грануляционной ткани и активизация эпителиальных клеток в месте облучения. Число тучных клеток уменьшается. На 21 сутки продолжается дальнейший "погружной" рост эпителия, в нем наблюдается большое количество баллонных клеток и зерен кератогиалина. Число тучных клеток возрастает в несколько раз, по сравнению с 14 сутками. В основном это клетки 2 и 3 типов. На 30 сутки идет процесс интенсивного ороговения эпителия. Число тучных клеток уменьшается, по сравнению с предыдущим сроком, приблизительно, в два раза. Наблюдается выравнивание процентного соотношения молодых, зрелых и дегра-нулирующих форм (до уровня нормы). Во второй экспериментальной группе на 3 сутки отмечается увеличение в два раза числа тучных клеток, по сравнению с 1-й группой. Обнаруживается большое количество дегранулирующих форм. Других гистологических изменений не выявляется. У животных третьей группы гистологическая картина напоминает нормальную. Отмечается лишь легкая гиперемия сосудов.

Таким образом, данный тип лазера, генерирующий свет с длиной волны 0,53 мкм при ППМ 750 мВт/см2, оказывает «мягкое» прижигающее действие на слизистую оболочку языка. Лазерный свет при ППМ 200 мВт/см2 также оказывает воздействие как «мягкий» коагулятор. Лазерный свет при ППМ 50 мВт/см2 вызывает лишь сосудорасширяющий эффект, как по отношению к поверхностным, так и глубжележащим сосудам.

Экспериментальное исследование действия света низкоэнергетического инфракрасного лазера АЛТ-1 "Колокольчик" на репаративную регенерацию слизистой оболочки языка.

В первые трое суток особых изменений не выявлено. На седьмые сутки у животных 2 и 3 групп, где облучению подвергалась поверхность спинки языка при частоте 64 Гц (мощность в импульсе 6 Вт) и 512 Гц (мощность в импульсе 2 Вт), отмечается активный процесс регенерации тканей языка. Заметно конусовидное подрастание эпителия под некротические массы. У крыс 1 группы (облучение языка при частоте 8 Гц, мощность в импульсе 10 Вт) в области дефекта сохраняются множественные очаги кровоизлияний, гиперемия сосудов; эпителий без особых признаков регенерации. На 14 сутки в группах 2 и 3 выявляется обширный очаг некроза, занимающий до 30-40% всей площади среза языка. Эпителий слабо подрастает под некротические массы. Складывается впечатление, что продолжающееся облучение языка крыс при параметрах 64 Гц и 512 Гц не только не способствует регенерации тканей, но, наоборот, тормозит этот процесс. В 1-ой же группе в этот период идут активные явления очищения рапы от некротических масс. Эпителизация раны почти завершается. Здесь на 21-е сутки рана полностью эпителизируется, а в группах 2 и 3 еще сохраняется обширный очаг некроза тканей без эпителизации раны. Тучные клетки в зоне дефекта в основном представлены - 2 и 3 типом (зрелые, дегра-нулирующие) и клетками - «тенями».

Следовательно, в первые 7 суток (3-х кратное облучение) наибольший противовоспалительный эффект наблюдается у животных в группах 2 и 3. В последующие сроки также имеется более положительное влияние лучей лазера на заживление раны, но при частоте 8 Гц и мощности в импульсе 10 Вт. По-видимому, в данном случае, как и во всех других экспериментах с различными лазерами, имеет важное значение суммарная поглощенная доза лазерной энергии. Важно также учитывать поглощенную дозу на каждой стадии воспалительного процесса и регенерации тканей.

Таким образом, результаты различных серий экспериментов показали, что низкоинтенсивное лазерное излучение может оказывать на организм лабораторных животных неоднозначное по конечному результату воздействие. В частности, лазерное излучение красного диапазона спектра (А, = 0,63 мкм) в дозе от 6 до 24 Дж/см2 в сеанс стимулирует реакцию клеточных элементов рыхлой соединительной ткани кожи, слизистой оболочки языка и оказывает неспецифическое стимулирующее действие на клетки лимфоидного ряда. НЭЛИ инфракрасного диапазона (А. = 0,89 мкм) стимулирует процессы регенерации тканей в дозах на 1-2 порядкаменЕПШх,3£Н#§?$^йДО1$|Чеонового лазера. Однако ИГНЛ, при дозе 100 и более Пж/одннзнаивдсх угнетение репаративного

I спемрбт | ? 33 ОЭ !00 «кг I

процесса в слизистой оболочке языка. Эти же дозы при опосредованном воздействии на кровь, лимфатические узлы и селезенку подавляют плазмоклеточ-ную реакцию, вызывая частичную гибель лимфоидных клеток и тормозят развитие реакции бласттрансформации. Эти данные согласуются с работами Немцева И.З., Лапшина В.П. (1997 г.), Шкурат Г.А. с соавт. (1996). В то же время, в исследованиях, проведенных Шорох Г.П. с соавт.(1991), показано, что положительный эффект при остром холецистите оказывали дозы ИГНЛ в пределах 180,0 ± 52,3 Дж/см (курсовая доза). Очевидно, в каждом конкретном случае требуется подбор соответствующих доз НЭЛИ.

В последние годы клиницисты все более активно используют в своей практической деятельности лазерные аппараты, работающие в инфракрасном диапазоне. И это во многом оправдано. Данные приборы имеют много преимуществ, по сравнению с аппаратами, генерирующими свет красной части спектра. В частности это - сравнительная миниатюрность приборов, генерация как в постоянном, так и в импульсивном режимах, возможность программирования параметров излучения, дозиметрический контроль и др. Одним из немаловажных преимуществ ИК излучения является глубина его проникновения в ткани. Так, по данным Захарова П.И и соавт. (1991 г.), инфракрасное лазерное излучение проникает в ткани на глубину 6-8 см. Длина волны 890 нм попадает, в так называемое «окно прозрачности» биологических тканей, и позволяет проникнуть на глубину от 40 до 70 мм (Дерябин Е.И., 1995 г.). Но это зависит, по нашему мнению, от оптической плотности тканей. Для стимуляции процессов регенерации лучше всего подходит, как показали наши данные, красное и инфракрасное излучение, а при вялотекущих воспалительных и дистрофических процессах следует применять только эти два вида излучения, что отмечали в иных случаях и другие исследователи (Илларионов В.Е., 1991).

Многие клиницисты считают, что длина волны лазерного излучения не имеет никакого значения в процессе лечения воспалительных и др. заболеваний, а важна только суммарная доза. Однако это далеко не так. Как показали наши исследования, излучение аппарата «Икар» с длиной волны 1,06 мкм, энергией в импульсе 600 мДж, при суммарных дозах, сопоставимых с таковыми при ежедневном облучении ГНЛ, ИК и другими, оказывает коагулирующее (прижигающее) действие на слизистую оболочку языка. Неодимовый (АИГ -№) лазер, генерирующий свет с длиной волны 0,53 мкм при плотности потока мощности от 200 до 750 мВт/см2 (доза 24-90 Дж/см2), также оказывает коагулирующее действие на слизистую оболочку языка и кожи. Излучение же гелий -неонового лазера (Я, =0,63 мкм) при аналогичных энергетических параметрах не вызывает такого эффекта.

При анализе наших результатов по воздействию НЭЛИ инфракрасного лазера «Узор» установлено, что оптимальными энергетическими характеристиками для воздействия на процесс регенерации слизистой оболочки языка является доза, равная 0,008 Дж - 0,1 Дж. Эти данные вполне согласуются с мнением Козлова В.И. и соавт. (1995 г.), которые использовали указанные дозировки при изучении регенерации других тканей. Исследования, проведенные нами, показывают, что наиболее эффективное положительное действие на процесс репаративной регенерации оказывает ИК излучение при частотах 80 Гц, 1500

Гц и 3000 Гц. Эти же характеристики при подобной ситуации приводятся как оптимальные и в работах Бугаевой И.О. с соавт. (1995; 2002). Важным, по нашему мнению, является также то, что для оптимизации процесса регенерации тканей после ожоговой раны кожи и слизистой оболочки языка в первые трое суток (на стадии альтерации и экссудации воспаления) следует использовать инфракрасное излучение с частотой 3000 Гц (доза 0,088 Дж в сеанс), а в последующие сутки (стадия пролиферации) - ИК излучение с частотой 80 Гц (доза 0,008 Дж в сеанс). Суммарная доза при этом составляет 0,288 Дж.

Комплекс проведенных нами исследований показывает, что отдельные биологические ткани и весь организм в целом, способны аккумулировать энергию лазерного света и "распределять" ее между клетками. Немцев И.З., Лапшин В.П. (1997 г.) в своей работе указывают на три механизма действия низкоинтенсивного лазерного излучения. Первый - биоэнергетический - действующий в тканях при локальном облучении. Особенно это действие выражено в тканях, клетки которых богаты митохондриями (согласно биоэнергетической теории П. Митчела). С этой точки зрения, как мы могли видеть, биоэнергетические свойства лазеров инфракрасного диапазона действуют значительно эффективнее, чем видимого и ультрафиолетового диапазонов. С другой стороны, согласно биоинформационному механизму, влияние ИГНЛ на биологически-активные точки так же эффективны, как и локальное облучепие. Третий механизм - водная основа, которая проявляется при облучении крови. Здесь происходит очищение мембран клеток крови от токсических веществ. Этот механизм работает при инфракрасном излучении с частотой меньше 100 Гц. В этом случае, как мы считаем, происходит «промывка» мембран водой.

Исходя из приведенных выше данных, становится понятным - почему НЭЛИ может оказывать на организм одинаковое воздействие, как при локальном облучении тканей, так и опосредованном.

В заключении следует отметить, что различные типы лазерного излучения (при определенных дозах) оказывают сильное воздействие на изменение клеточного состава в различных органах и тканях, независимо от точки приложения лучей. При этом на разных этапах развития воспаления и регенерации тканей клеточные элементы последовательно сменяют друг друга, взаимодействуя одновременно между собою при участии различных медиаторов воспаления и при прямом их контакте. Особую роль в этих процессах занимают тучные клетки, обладающие громадным количеством медиаторов и эйкозаноидов. В условиях воздействия лучей лазера происходит усиленное накопление в тканях этого типа клеток и активная их дегрануляция. Выделяя различные факторы, они изменяют (ускоряют) направленность действия всех типов клеток, что несомненно сказывается на процессах экссудативно-пролиферативных реакций и более быстром установлении взаимозависимых (реципрокных) отношений всех тканей в очаге поражения.

Ниже приводим концепцию возможного участия тучных клеток в развитии механизмов патофизиологических процессов воспаления и регенерации тканей.

ГИПОТЕТИЧЕСКАЯ СХЕМА ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО И ПАТОМОРФОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ТУЧНЫХ КЛЕТОК В УСЛОВИЯХ ВОСПАЛЕНИЯ И ПОСЛЕ ОБЛУЧЕНИЯ НЭЛИ РАНЫ ЯЗЫКА

Медиатор Происхождение Эффекты

Гистамин Тучные клетки, базофилы Повышение проницаемости сосудов, сокращение гладких мышц, хсмокинез

Серотонин Тучные клетки, тромбоциты Повышение проницаемости сосудов, сокращение гладких мышц

Фактор активации тромбоцитов Базофилы, нейтрофилы, макрофаги Высвобождение медиаторов из тромбоцитов, повышение проницаемости сосудов, сокращение гладких мьппц, активация нейтрофилов

Хемотаксический фактор для нейтрофилов Тучные клетки Хемотаксис нейтрофилов.

ИЛ-8 Моноциты и лимфоциты Привлечение полиморфноядерных лейкоцитов и моноцитов.

СЗ. СЗ (компонент комплемента) Дегрануляция тучных клеток, сокращение гладких мышц.

С 5. С5 (компонент комплемента) Дегрануляция тучных клеток, хемотаксис нейтрофилов и макрофагов, активация нейтрофилов, сокращение гладких мышц, повышение проницаемости капилляров.

Ьрадикинии Кининовая система (кининоген) Расширение сосудов, сокращение гладких мышц, повышение проницаемости капилляров, боль.

Фибринопептиды и продукты распада фибрина Система свертывания крови Повышение проницаемости сосудов, хемотаксис нейтрофилов и макрофагов.

Простагландин Е2 Тучные клетки: циклооксигеназный путь * метаболизма арахидоновой кислоты Расширение сосудов, усиление повышенной гистамином и брадикинином проницаемости сосудов.

Лейкотриен В4 Тучные клетки: липооксигеназный путь метаболизма арахидоновой кислоты Хемотаксис нейтрофилов, синсргичное с ИГЕ, действие, повышающее проницаемость сосудов

Лейкотрисн О, Липооксигеназный путь метаболизма арахидоновой кислоты Сокращение гладких мышц, повышение проницаемости сосудов.

Ранее образованные медиаторы

после ожога тканей языка

Облучение раневой поверхности языка НИЛИ

Активация тучных клеток слизисто оболочки языка и соединительной ткани (открытие кальциевых каналов)

Вновь образовашпле меттиатрм

Активация аптимедиаторов

1. Ферменты: гистаминаза: карбооксипептидазы, вызывающие распад кишшов; эстеразы, ингибирующие фракции комплемента;' протагландиндегидрогеназа, разрушающая простаглапдиды; супероксиддисмутаза и каталаза, ниактивирующие радикалы кислорода и др.

2. Эозинофилы, вырабатывающие гистаминазу и фактически все вещества антимедиаторного действия. Базофилы, тучные клетки и нейтрофилы вырабатывают хемотаксический фактор эозинофилов, привлекающий их в очах' воспаления. Эозинофилы, кроме того поглащают антигены и иммунные комплексы. Эозинофилы содержат также арилсульфатазу, разрушающую лейкотриены, не только ферментные, но и не ферментные антиоксиданты.

3.Нервные атимедиаторные действия (через гуморальную систему). Такую роль играют а 1 - антитрипсин, образующийся в печени, на его долю приходится 83% всей антипротеазной активности плазмы крови. Остальную часть антипротеазной активности плазмы крови. Остальную часть антипротеазной активности плазмы обеспечивают а2 - макроглобулин и интер -д-трипсин ингибитор (Леусил Я., 1985). Все они тормозят образование кининов. _

4. Глюкокортикоидные гормоны (кортизол, кортизон, кортикостерон). Все они обладают противовоспалительным и противоаллергическим действием. Они ослабляют все явления воспаления, а также уменьшают образование и высвобождение гистамина, снижают чувствительность Н, - гистаминовых рецепторов, стабилизируют мембраны лизосом и снижают активность кислых лизосомных гидролаз, а также выработку кининов и простагландинов (Ошват П., 1983). Они также ослабляют аллергические реакции._

Комплемент

ХЕМОАТРАКТАНТЫ

Секреция С,,-С,

- Регуляция дифференцировки \ ^ гранулоцитов из стволовой клетки.

- Стимуляция миграции гранулоцитов. )

- Регуляция дифференцировки моноцитов из стволовой клетки.

- Ингибиция пролиферации моноцитов.

- Активация роста макрофагов.

Цитокины ИЛ-5, ИФ„ ИЛ-8

Нейтрофилы, лимфоциты базофилы, -макрофаги, -эозинофилы

►поглощение О,

->. гистамин, гепарин выработка

антимедиаторов

Активные

макрофаги ^ 1

(монокины)

1 -►

{

Лимфоциты (лимфокины)

- активация Т-лимфоцитов (Ть1, Т„2)

- ингибиция трансформации Т-лимфоцитов

- активация В-лимфоцитов

- кооперация Т и В лимфоцитов

Оксигенация тканей

Фибробласты (фиброкины)

{- индукция роста фибробластов - индукция синтеза коллагена

I

Ускорение заживления раны

выводы.

1. Лазерное облучение, независимо от дозы и места его применения, оказывает как локальное, так и общее воздействие на организм. Однако сила этого воздействия зависит от типа используемого лазера, длины волны излучения, поверхностной плотности мощности, частоты генерации, экспозиции, количества сеансов и суммарной дозы.

2. Изменение клеточного состава облучаемых органов тем сильнее выражено, чем глубже степень проникновения в ткани светового потока лучей лазера. При этом поглощаемая энергия имеет "накопительный" характер в тканях.

3. Морфологические изменения в тканях протекают с одинаковой закономерностью, как при локальном воздействии на них НЭЛИ, так и при опосредованном. При этом имеет значение длина волны для проникновения в ткани и расчет дозы облучения. Эффект воздействия зависит от поглощенной дозы (специфичной для каждого НЭЛИ).

4. НЭЛИ инфракрасного диапазона способно оказывать стимулирующее влияние на генетический аппарат клеток красного костного мозга и их митоти-ческую активность, что зависит от используемой дозы (от 0,038 Дж до 0,1 Дж). При увеличении дозы от 0,12 Дж до 0,4 Дж наблюдается тенденция к увеличению числа микроядер и снижению митотического индекса.

5. Опосредованное воздействие света гелий-неонового лазера в низких дозах (от 12 до 60 Дж/см2) оказывает стимулирующее влияние на развитие и функцию клеток лимфоидного ряда в крови и различных клеточных элементов соединительной ткани кожи, в то время как большая доза (> 100 Дж/см2) оказывает обратный эффект.

6. Воздействие лазерного излучения ЛЖИ - 402 на спинку языка белых крыс оказывает опосредованное воздействие, вызывая последовательные морфологические и метаболические изменения лимфоидной ткани селезенки, лимфоузлов, костной ткани и слюнных желез, а также резкое уменьшение числа нейтрофилов, моноцитов и малых лимфоцитов в крови с одновременным обратимым возрастанием их численности в рыхлой соединительной ткани кожи'.

7. Низкоэнергетическое лазерное излучение в диапазоне длин волн от 0,59 мкм до 0,89 мкм в экспериментально - установленных границах дозы активно влияет на процесс репаративной регенерации слизистой оболочки языка, сокращая в 1,5 раза стадии альтерации и экссудации, ускоряя эпителизацию раны.

8. Тучные клетки при воздействии лазерного излучения на организм становятся одними из наиболее лабильных элементов, играющих заглавную роль в процессах воспаления и регенерации тканей. Морфо-функциональные особенности изменений популяции тучных клеток в облучаемом регионе (при локальном и опосредованном воздействии лучей) позволяют использовать их как показатель эффективности действия НЭЛИ при лечении ожоговых ран.

Практические рекомендации.

1. Инфракрасное (ИК) излучение лазера "Узор" (длина волны 0,89 мкм, частота 80 Гц) при дозах от 0,008 Дж до 0,01 Дж в сеанс при травме кожи и слизистых оболочек ротовой полости целесообразно применять в первые трое суток, так как это оказывает выраженное противовоспалительное действие, проявляющееся в укорочении фазы экссудации. При этом регенерация эпителия начинается раньше. С 4-х суток целесообразно использовать ИК излучение при частоте 3000 Гц (при дозах 0,08 - 0,09 Дж в сеанс), поскольку данная экспозиция активно влияет на процесс регенерации слизистой оболочки, ускоряя её. Полную энергию ИК лазерного излучения следует довести до 0,45 Дж.

2. Для предупреждения повреждения тканей при использовании лазерной терапии на каждой стадии воспалительного процесса и регенерации нужно учитывать как суммарную поглощенную дозу лазерной энергии, так и поглощенную дозу.

3. На стадиях альтерации и экссудации положительное влияние оказывает ИК излучение в дозах от 0,04 Дж до 0,3 Дж. На этапе пролиферации оптимальной является доза от 0,03 Дж до 0,1 Дж.

4. С целью улучшения процесса регенерации слизистой оболочки после ожога в первые три дня целесообразно использовать ИК излучение с частотой 3000 Гц (доза 0,088 Дж в сеанс), а в последующие трое суток - ИК излучение с частотой 80 Гц (доза 0,008 Дж в сеанс). Суммарная доза должна составлять 0,288 Дж-0,290 Дж.

5. Для стимуляции процессов регенерации тканей языка при использовании излучения гелий-неонового лазера (ИГНЛ, длина волны 0,63 мкм), необходимо увеличить его дозу (в сеанс и суммарную) на порядок, по сравнению с ИК излучением. Она составляет 0,6 Дж - 1,2 Дж. При дозе, более 2 Дж, наблюдается угнетение репаративных процессов в тканях.

6. Излучение ИК лазера АЛТ-1 ("Колокольчик") при частоте 8 Гц и полной энергией от 0,03 Дж до 0,1 Дж оказывает стимулирующее влияние на процесс регенерации, что выражается укорочением фазы альтерации и экссудации, стимуляцией фазы пролиферации. Это приводит к завершению эпителизации на 7 суток раньше, чем без облучения.

7. Для коагуляции поверхностно расположенных доброкачественных новообразований кожи может быть использован лазер на волоконной оптике "Икар", генерирующий излучение с длиной волны 1,06 мкм в импульсном режиме с частотой 1 Гц и энергией в импульсе 600 мДж.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации.

1. Мозговая Л.А. Применение гелий-неонового лазера в лечении заболеваний слизистой оболочки полости рта у детей /Мозговая Л.А., Виноградов А.Б.// Ж."Стоматология", №1,1985, с. 62-64.

2. Матюнина Е.И. Влияние различных доз излучения гелий-неонового лазера /ИГНЛ/ на кровь и некоторые лимфоидные органы /Матюнина Е.И., Воскресенская М.С., Виноградов А.Б. //Тез.докл. 10 Всесоюзного съезда анатомов, гистологов и эмбриологов. Винница, 1986, с.234.

3. Володина З.С. Экспериментальные исследования механизмов лечебного действия света лазеров с перестраиваемой длиной волны / Володина З.С, Прохончуков А.А., Виноградов А.Б.//Тез. Всесоюзной конф. по применению лазеров в клинике и эксперименте Москва, 1987, с. 185-186.

4. Мил охов К.В. Экспериментальное исследование влияния света лазера на волоконной оптике на ткани лабораторных животных / Милохов К.В., Сапрыкина В.А., Виноградов А.Б.//Тез. Всесоюзной конф. по применению лазеров в клинике и эксперименте. Москва,1987, с. 188-189.

5. Володина З.С. Особенности влияния низкоэнергетического импульсного лазерного излучения на ткани челюстно-лицевой области и полости рта в эксперименте / Володина З.С, Прохончуков А.А., Виноградов А.Б. //Тез.Всесоюзной конф. "Применение лазеров в медицине.-Ашхабад, 1987,с.56-57.

6. Вахтин В.И. Коррекция нарушений свертывающей и противосверты-вающей систем крови при одонтогенных воспалительных процессах лазерным излучением /Вахтин В.И., Жижина НА, Виноградов А. Б.// Тез. Докл. 8 Всесоюзного съезда стоматологов. - М., 1987, т.2- с. 196-198.

7. Володина З.С Сравнительное исследование лечебного действия света лазеров с различной длиной волны /Володина З.С, Виноградов А.Б., Милохов К.В .//Тез. Международного симпозиума по лазерной хирургии и медицине. -Самарканд, 1988, ч.2, с.276-277.

8. Жижина Н.А Влияние лазерного света на тромбогеморрагический синдром при одонтогенных воспалительных процессах и парадонтитах /Жижина Н.А., Вахтин В.И., Виноградов А.Б.//Тез. Международного симпозиума по лазерной хирургии и медицине. - Самарканд, 1988, ч.2, с.280-283.

9. Вахтин В.И. Исследование влияние углекислотного лазера на гемокоа-гулогические показатели крови в эксперименте / Вахтин В.И., Прохончуков А.А., Жижина Н.А., Виноградов А.Б. // В кн. Стоматологическая помощь сельскому населению. Тез. Докл. 8 конф. Стоматологов Латвийской ССР - Рига, 1988, с. 209-211.

10. Бердышев Г.Д. Действие инфракрасного лазерного излучения на структуру хроматина у крыс /Бердышев Г.Д., Виноградов А.Б., Загария А.С//Лазеры и медицина. Тез. Международного симпозиума.-Ташкент, 1989,ч.1, с.54-55.

11. Шевелевич Р.С. Применение лазеров на волоконной оптике в стоматологии /Шевелевич Р.С, Изотов А.Н., Вахтин В.И., Виноградов А.Б.//Лазеры и медицина. Тез. Международного симпозиума. -Ташкент, 1989, ч.3,с.194.

12. Прохончуков А.А. Применение физиотерапевтического полупроводникового лазерного аппарата «Узор» для лечения стоматологических заболеваний /Прохончуков А.А., Виноградов А.Б., Вахтин В.И., Александров М.Т. // Методические рекомендации МЗ СССР.-М. 1989,34 с.

13. Вахтин В.И. Влияние лазерного света на свертывающую систему крови / Вахтин В.И., Прохончуков А.А., Жижина Н.А., Виноградов А.Б. //Тез. докл. Всесоюзной научно-практической конф. "Действие низкоэнергетического лазерного излучения на кровь". Киев, 1989,с.5-7.

14. Вахтин В.И. Влияние света лазеров различных типов на свертывающую систему крови при воспалительных процессах челюстно-лицевой области /Вахтин В.И., Виноградов А.Б., Милохов К.В.//Материалы 1 съезда стоматологов и зубных врачей Азербайджана. Баку, 1989,с. 175-177.

15. Мозговая Л.А. Экспериментальное обоснование применения излучения гелий-неонового лазера в комплексном лечении воспалительных заболеваний слизистой оболочки полости рта у детей /Мозговая Л.А., Виноградов

A.Б.//МРЖ. Стоматология N 1176.1989,Раздел 12,с.75.

16. Виноградов А.Б. Влияние низкоэнергетического лазерного излучения на органы и ткани челюстно-лицевой области крыс в эксперименте /Виноградов А.Б., Боброва О.А., Глумов С.Г. //В кн. "Низкоэнергетическое лазерное излучение в медицинской практике".-Комсомольск на Амуре, 1990,с.П-12.

17. Мозговая Л.А. Экспериментально-теоретическое обоснование стимулирующего влияния света гелий-неонового лазера и его применения в стоматологической практике /Мозговая Л.А., Виноградов А.Б.//Мат. 4 Дальневосточной конференции "Низкоинтенсивное лазерное излучение в медицинской практике.- Комсомольск на Амуре, 1990, с.114-116.

18. Мозговая Л.А. Экспериментальное обоснование дифференцированного подхода к использованию света гелий-неонового импульсного лазера в стоматологической практике / Мозговая Л.А., Виноградов А.Б., Пинягин А.Ю //Тез. Международной конф. "Новое в лазерной медицине и хирургии",ч.2. -Москва,1990.С.124-126.

19. Вахтин В.И. Определение эффективных лечебных параметров низкоинтенсивного импульсного лазерного света длиной волны 0.89 мкм / Вахтин

B.И., Виноградов А.Б., Сапрыкина В.А., Назыров Ю.С. //Тез.международной конф. "Новое в лазерной медицине и хирургии",ч.2.-Москва, 1990. С. 127.

20. Виноградов А. Б. О системном действии лазерного излучения /Виноградов А.Б., Бердышев Г.Д.//В кн. «Человек: перспективы исследования», тез. докладов конференции молодых ученых. - Пермь, 1990,с. 194-195.

21. Володина З.С. Влияние света низкоинтенсивиого импульсного лазера на процессы воспаления и регенерации слизистой оболочки полости рта а эксперименте /Володина З.С, Прохончуков А. А., Виноградов А.Б. //Ж."Стоматология",№ 2,1991.С.6-9.

22. Володина З.С. Низкоинтенсивные лазеры и процесс регенерации тканей /Володина З.С, Виноградов А.Б., Ушаков В.В.//Тез. докл.Х1 съезда АГЭ,-Смоленск,1992, Изд-во Полтава, 1992,с.45.

23. Михайлова Р.И. Опыт применения полупроводникового лазерного аппарата "Узор" для лазерной физиотерапии стоматологических заболеваний /Михайлова Р.И., Кучинская Л.В., Назыров Ю.С., Виноградов А.Б.//Инф. бюллетень "Компьютеры и лазеры в стоматологии". Вып.1. М. 1992. С. 15-23.

24. Виноградов А.Б. Морфологические изменения тканей после воздействия низкоинтенсивного лазерного излучения /НЭЛИ/в эксперименте. Электронно-микроскопическое исследование /Виноградов А.Б., Чемурзиева Н.В.//В кн. "Лазерная и магнитная терапия в экспериментальных и клинических исследованиях" - Обнинск, 1993. С 30-31.

25. Способ лечения заболеваний пародонта и слизистой оболочки полости рта: Пат. ЯИ 2053817 С1. Рос. Федерации: 6 А 61 N 5/06 /Бахтин В.И., Виноградов А.Б., Жижина Н.А., Кунин А.А., Прохончуков А.А. № 93045363/14; Заявл. 20.09.93; Опубл. 10.02.96, Бюл. № 4.

26. Способ лечения опухолевых заболеваний кожи лица и слизистой оболочки полости рта: Пат. ЯИ 2101045 С 1. Рос. Федерации: 6 А 61 N 5/06 /Прохончуков А.А., Жижина Н.А., Виноградов А.Б., Вахтин В.И. № 94031062/14; Заявл. 23.08.94; Опубл. 10.01.98, Бюл. № 1.

27. Способ лечения пародонтитов: Пат. ЯИ 2101047 С 1. Рос. Федерация: 6 А 61 N 5/06 /Прохончуков А.А., Жижина Н.А., Виноградов А.Б., Вахтин В.И. № 94031064/14; Заявл. 23.08.94; Опубл. 10.01.98, Бюл. № 1.

28. Виноградов А.Б. Сравнительное действие низкоэнергетического лазерного излучения /НЭЛИ/ на биологические системы /Виноградов А.Б., Боброва О.А., Челпанова Е.В. // В кн.:3 съезд АГЭ РФ-Тюмень, 1994.С.40.

29. Прохончуков А.А. Лазерная физиотерапия стоматологических заболеваний /Прохончуков А.А., Жижина Н.А., Виноградов А. Б.// Ж. Стоматология, т. 74, N6,1995^.23-31.

30. Фокина Н.Б. Терапевтическая эффективность низкоинтенсивного лазерного излучения полупроводниковых лазеров /Фокина Н.Б., Рочев В.П., Виноградов А.Б.// Материалы международной научно-практической конферен-ции.-Ижевск, 1995г.Ч. 1 ,с.54-57.

31. Прохончуков А.А. Применение лазерного света с длиной волны 0,63 мкм в комплексном лечении воспалительных заболеваний челюстно-лицевой области у детей /Прохончуков А.А., Мозговая Л.А., Виноградов А.Б.// Метод. рекомендации МЗ и МП РФ. № 18-01-М-94/99 от 28.10.94 -М.,1995. 21с.

32. Виноградов А.Б. Экспериментальное исследование действия света лазера АЛТ-1 "Колокольчик" на репаративную регенерацию слизистой оболочки языка /Виноградов А.Б., Власова Т.Н.// Научная сессия 1996г. Пермской гос. мед. академии. Тез. докл. № 39.

33. Виноградов А.Б. Действие лучей ЛПИ-101 "Узор" на кровь и селезенку белых крыс /Виноградов А.Б., Челпанова Е.В., Матюнина Е.И.//Там же. № 40.

34. Жижина Н.А. Лечение воспалительных гнойно-деструктивных процессов челюстно-лицевой области и шеи воздействием лазера на каротидный синус /Жижина Н.А., Прохончуков А.А., Виноградов А.Б. // Ж. Стоматология, спец. выпуск. Материалы 3 съезда общероссийской стоматологической ассоциации Москва, 9-13 сентября, 1996г. с.55-56.

35. Черкасов В.А. Применение низкоэнергетического лазерного излучения (НЭЛИ) для лечения инфицированных ран различной этиологии /Черкасов В.А., Виноградов А.Б., Пономарев А.Ю.// В кн.:1 международный конгресс «Лазеры и здоровье-97», М.,1997. - С.68.

36. Прохончуков А.А. Механизмы профилактического и лечебного действия лазерного излучения /Прохончуков А.А., Жижина Н.А., Виноградов АБ.//Тез. докл. 4 Всероссийской научно-практической конференции. Актуальные проблемы стоматологии. - М.,2000. - С.99-100.

37. Виноградов А.Б. Действие низкоэнергетического лазерного излучения на генетический аппарат животных клеток /Виноградов А.Б., Карипова М.О.// Материалы научной сессии Пермской государственной медицинской академии. Пермь,2001.-С. 23-24.

38. Виноградов А.Б. Морфологические изменения тканей языка белых крыс после воздействия света лазера с длиной волны 0,53 мкм /Виноградов А.Б. //Материалы научной сессии Пермской государственной медицинской академии.- Пермь, 2002. - С. 33-34.

39. Прохончуков А.А. Способы повышения эффективности дентальной имплантации с помощью магнито-лазерного излучения /Прохончуков А.А., Жижина Н.А., Виноградов А.Б.// Российский вестник дентальной имплантологии, № 1, М., 2003, с. 54-58.

40. Пожарицкая М.М. Применение автоматизированных компьютерно-лазерных систем для дифференциальной диагностики и комплексного лечения пародонта /Пожарицкая М.М., Прохончуков АА, Виноградов АБ.//Труды 8 съезда Стоматологической Ассоциации России.- М., 2003, с. 100-101.

41. Виноградов А.Б. Роль тучных клеток в условиях воспаления и облучения ожоговой раны низкоэнергетическим лазерным светом /Виноградов А.Б., Черешнев В.А., Четвертных В.А. //Перм. мед. журн. - 2003.- № 4, с.74-79.

В заключение выражаю искреннюю благодарность заведующему лабораторией экспериментальной и клинической патофизиологии ЦНИИСтоматоло-гии (г. Москва) доктору медицинских наук, профессору АЛЕКСАНДРУ АЛЕКСЕЕВИЧУ ПРОХОНЧУКОВУ за его значительную практическую и консультативную помощь при выполнении данной работы.

На правах рукописи

Виноградов Александр Борисович

Морфофункциональное обоснование воздействия лучей лазера на различные тканевые структуры

14.00.16 - патологическая физиология 03.00.25 - гистология, цитология, клеточная биология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Лицензия ИД № 01347 от 24 марта 2000 г. Подписано в печать 15.12.03 Формат 60 х 84/16. Усл. печ. л. 2. Тираж 100 экз. Заказ № 256. Отпечатано на Кех-Яо1а1у Пермской ГСХА 614000, ул. Коммунистическая, 23.

-в 2 Г

-1Б Русский фонд

2004-4 23893

Актуальность проблемы.

Лазерная медицина, как самостоятельное направление, сформировалось в последней четверти XX века, ознаменовав огромный прогресс, как в области создания лазерных медицинских установок, так и в освоении их врачами, с широким внедрением лазерных технологий в практику здравоохранения. Сегодня трудно себе представить развитие медицинской науки без лазеров, используемых для лечения и диагностики многих заболеваний (Низкоинтенсивная лазерная терапия, 2000; Скобелкин O.K., 1997; Товбушенко М.П., 1994).

В настоящее время в большинстве стран мира наблюдается интенсивное внедрение лазерного излучения в биологические исследования и практическую медицину. Уникальные свойства лазерного луча открыли широкие возможности его применения в различных областях: стоматологии, терапии, хирургии и др. Клинические наблюдения показали эффективность лазерного излучения с различной длиной волны, как в случае местного его применения, так и при воздействии на весь организм. В России лазеры применяются с начала 60-х годов двадцатого века. Исторически сложилось так, что приоритет в раскрытии механизмов биологического действия лазерного луча принадлежит отечественным ученым. В частности, активные исследования действия лазеров в стоматологии начали проводиться в ЦНИИ Стоматологии (г.Москва) уже с 1964 г. (Прохончуков А.А., Жижина Н.А., 1986).

За последние 20 лет механизмы действия лазерного излучения на биологические системы во многом раскрыты и уточнены. Воздействие низкоинтенсивных лазеров приводит к быстрому стиханию воспалительных явлений, стимулирует репаративные процессы, улучшает микроциркуляцию в тканях, повышает общий иммунитет и резистентность организма.

В зависимости от характера взаимодействия лазерного света с биологическими тканями различают три вида фотобиологических эффектов:

1. Фотодеструктивное, при котором тепловой, гидродинамический, фотохимический эффекты света вызывают деструктивные изменения тканей. Этот вид лазерного действия используется в хирургии.

2. Фотофизическое и фотохимическое воздействие, при котором поглощенный биотканями свет возбуждает в них атомы и молекулы, вызывая фотохимические и фотофизические реакции. На этом виде взаимодействия основывается применение лазерного излучения, как терапевтического фактора.

3. Невозмущающее воздействие, когда биосубстанция не меняет своих свойств в процессе взаимодействия со светом. Это такие эффекты, как рассеивание, отражение и проникновение. Этот вид используют для диагностики /например, лазерная спектроскопия/.

Фотобиологические эффекты зависят от параметров лазерного излучения: длины волны, выходной мощности и плотности её потока, времени воздействия на биоткани. Важное значение имеют также и физические характеристики самих облучаемых тканей, в частности, степень поглощения и отражения лазерного света.

В лазеротерапии чаще применяются световые потоки низкой интенсивности, в среднем, 100 - 200 мВт/см2, что сопоставимо с интенсивностью излучения Солнца на поверхность Земли в ясный день (Григорьев И.С., Мейлихов Е.З., 1991). Поэтому такой вид лазерного воздействия называют низкоинтенсивным лазерным излучением (НИЛИ) (в англоязычной литературе Low Level Laser Therapy - LLLT).

Лазерное излучение, облучение, радиация - эти слова нередко вызывают настороженность у врачей и пациентов, несмотря на результаты многочисленных исследований, свидетельствующих о полной безопасности лазерной терапии при правильном ее применении (Гамалея Н.Ф., 1972; Крюк А.С. с соавт., 1986). Такая позиция позволяет более взвешенно и обдуманно подходить к выбору метода и тактики лечения, чтобы на определенном этапе в целом не помешать развитию направления (Москвин С.В., 1997).

Биомеханизм лазерной терапии весьма сложен и не до конца изучен. Воздействие на живой организм низкоэнергетическим лазерным излучением с лечебной целью относится к методам физической терапии. Однако до сих пор еще не разработана общая теория физиотерапии. Попытки клиницистов создать рабочие схемы механизма терапевтического действия низкоэнергетического лазерного излучения сводятся, в основном, к систематизации изменений параметров гомеостаза, что, вероятно, является лишь следствием этого воздействия, притом неспецифическим. В настоящее время, к сожалению, преобладает эмпирический подход к разработке новых методов лазерной терапии. Это связано с отставанием теоретического и экспериментального обоснования физиологического и патофизиологического механизмов взаимодействия лазерного излучения с биообъектами, недостаточным нашим знанием основ физики и биофизики. Лишь опираясь на физико-химические явления и соответствующие их законы и понятия, можно с определенной долей достоверности построить теоретическую модель этого механизма и определить основные направления экспериментального ее подтверждения. Это позволит более полно обосновать патогенетическую направленность лазерной терапии и установить оптимальные дозы воздействия при различной патологии.

Применение лазерного излучения в медицинской практике, в качестве лазерного скальпеля, коагулятора тканей и, как неспецифического стимулятора регенеративных процессов, получает все более широкое распространение в нашей стране и за рубежом (Инюшин В.М., Гибадулин Ф.Ф., 1967; Гамалея Н.Ф., 1972; Александров М.Т.,1981; Прохончуков А.А., 1982, 1986; E.Mester, 1976; I.Kaplan, 1976; Козлов В.И., 1997; Берлиен Х.П., Мюллер Г., 1997; и др.). Особенно широкое применение получил гелий-неоновый лазер (в различных модификациях), излучающий красный свет с длиной волны 0,63 мкм в постоянном режиме. В литературе имеется достаточно работ, особенно клинических, по влиянию красного света на процессы регенерации при различных заболеваниях травматического и воспалительного характера.

Проведенные экспериментальные и клинические исследования (Карась Г.Л., 1976; Саулебекова М.С., Байназарова Б.Я., 1976; Березин Ю.Д. с соавт., 1983; Зубкова С.М. с соавт., 1984; Плетнев С.Д., 1996; Ушаков А.Л., 1996; . Боголюбов В.М., Пономаренко Г.Н., 1997) показали, что лазерное излучение стимулирует белково-синтетические процессы в тканях, активирует иммунную систему организма, обладает десенсибилизирующим действием (Корытный Д.Л., 1976; Прохончуков А.А., 1980-2000 г.г.), уменьшает последствия лучевой травмы (Попова М.Ф., Ильясова Ш.Г., 1978; Степанов Б.И. и др., 1977). В работах Прохончукова А.А. (1980, 1982, 1983 гг.) раскрыты основные свойства (диапазон биологического действия) низкоэнергетического монохроматического красного света. Так, показано, что в зависимости от величины плотности потока мощности, излучение гелий-неонового лазера (ИП1Л) способно вызывать различные терапевтические эффекты - противовоспалительный, аналгезирующий, стимуляцию микроциркуляции, метаболизма, пролиферативной активности клеток. Вторым важным свойством биологического действия лазерного излучения является его широкий диапазон, обеспечивающий в целом осуществление наиболее эффективного принципа патогенетической многофакторной терапии заболеваний. Этот принцип обеспечивает не только сочетание общего воздействия на организм (его важнейшие системы и внутренние органы с местными (тканевые эффекты), но и, главное, обеспечивает одновременное влияние на несколько ведущих патогенетических звеньев патологического процесса или заболевания.

В ряде работ (Чубаров Г.В. с соавт., 1987; Миронюк А.А., Харлампович С.И., 1987; Буйлин В.А., 1997) показано не менее эффективное действие низкоинтенсивного инфракрасного импульсного излучения полупроводникового лазера на заживление кожных ран, терапию язвенной болезни, на проявление активности ферментов окислительновосстановительного характера (Брискин Б.С., Алиев И.М., Разыгрин Б.А., 1987) и при лечении заболеваний челюстно-лицевой области: альвеолиты, артриты, перекоронариты, сиалоадениты и переломы нижней челюсти (Александров М.Т. с соавт., 1987).

В работе Миронюк А.А. и Харлампович С.И. (1987), показано различное влияние на регенерацию кожных ран у крыс ИГНЛ и инфракрасного излучения. Это говорит, прежде всего, о недостаточной изученности механизмов воздействия лазерных лучей (различной длины волны, плотности мощности, времени воздействия) на биологические объекты. Нет также научно обоснованных аргументов в выборе режима облучения, дозы, продолжительности лечения по времени (в виде одного сеанса или всего курса) и т.д. Возникают естественные вопросы: как лучше применять низкоэнергетическое излучение различных типов лазеров — в сочетании света с различной длиной волны, или воздействовать светом одной длины волны, либо непрерывным лучом, или в импульсном режиме. Возникает вопрос - что лучше - использовать локальное облучение на очаг поражения, или воздействовать лучом на акупунктурные точки и т.д.

Появились и работы по применению лазерной терапии в сочетании с магнитным полем (Александров М.Т. с соавт., 1987; Истомин Н.П. с соавт., 1989). В то же время, биологические изменения в тканях и органах живого организма, происходящие при воздействии лазерного света, и особенно отдаленные их последствия, еще не изучены. Не известны также до настоящего времени вопросы - существуют только (в виде гипотез) элементарные уровни перехода энергии поглощенных квантов света в энергию биологических процессов (Девятков Н.Д. с соавт., 1987).

Значительное число исследований, в последнее время посвященных изучению биологических эффектов низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ), постулировали множество механизмов, происходящих на клеточном и тканевом уровнях (Джугурян Н.А., 1986; Мозговая Л.А., 1995; Бахтин В.И., 1995; Беспалова Т.А., 1997). Однако, часто эти проблемы не согласуются друг с другом. Очевидно, это связано с тем, что процессы, характерные для молекул, биополимеров, мембран и клеточных органоидов могут иметь проявления различного направления на уровне клетки, органа, системы и организма.

Второй проблемой, свойственной исследованиям механизмов действия НИЛИ, является поиск «первичного акцептора» определяющего весь ход дальнейших биохимических реакций в клетке и, следовательно, решение вопроса о «специфичности» лазерного воздействия на биологические системы (Резников Л.Л. с соавт.,1991).

В связи с этим, указанные выше проблемы побудили нас поставить следующие цели и задачи исследования:

Цель работы: изучить на клеточном, субклеточном и тканевом уровнях физиологические, патофизиологические, морфологические и гистохимические изменения различных тканей эпителиального и мезенхимального происхождения при воздействии лазерного света видимого и инфракрасного диапазонов в условиях нормы и в процессе репаративной регенерации ряда тканей.

Проведенные нами экспериментальные работы, потребовали комплексных исследований на основе договора между ЦНИИ стоматологии и Пермской государственной медицинской академией в рамках программно -целевого плана, осуществляемого Научным Советом по стоматологии АМН и УМС МЗ и, предусматривающего «. . . фундаментальные экспериментально-теоретические исследования физиологических и патофизиологических обоснований механизмов биологического, профилактического и лечебного действия лазерного излучения».

Задачи исследования:

1. Выяснить возможность системного действия низкоэнергетического лазерного излучения (НЭЛИ) на целостный организм. В связи с этим изучить морфологические изменения тканей слизистой оболочки языка, рыхлой соединительной ткани кожи, органов иммунитета (лимфатических узлов, селезенки), костной ткани, слюнных желез и клеток периферической крови под воздействием света лазеров.

2. Изучить влияние НЭЛИ на генетический аппарат клеток животных (на примере костного мозга).

3. Исследовать, возникающие под влиянием НЭЛИ морфологические, гистохимические и ультраструктурные изменения тканей слизистой оболочки языка, определить оптимальные параметры лазерного света на регенеративные процессы его слизистой оболочки и параллельно с тем изучить опосредованное влияние лучей лазера на структурные процессы развивающиеся в различных органах и системах организма.

4. В специальных исследованиях изучить реакцию тучных клеток региона на лазерный свет и возможность использования результатов этой реакции в качестве теста эффективности действия НЭЛИ.

Научная новизна исследования.

1. Впервые проведен сравнительный анализ действия различных типов лазеров в однотипной модели опытов.

2. Впервые на системном уровне в условиях нормы и эксперимента проведено комплексное исследование изменений морфофункциональных * свойств различных тканей эпителиального и мезенхимального генеза (кровь, ткани языка, кожи, слюнных желез, лимфоидная ткань селезенки и лимфатических узлов, костная ткань) при воздействии лучей лазера.

3. Впервые изучены изменения ядерного аппарата клеток красного костного мозга в ответ на опосредованное воздействие низкоэнергетического инфракрасного лазерного излучения

4. Впервые установлены оптимальные и пиковые параметры лазерного света для стимуляции регенерационных и пластических свойств тканей слизистой оболочки языка и кожи.

5. Впервые в экспериментах на интактных животных и на экспериментальных моделях (травмы, воспаления, регенерации) изучено влияние света низкоэнергетического лазерного излучения с длинами волн

0,53; 0,58; 0,63; 0,89 и 1,06 мкм с различными энергетическими и дозовыми параметрами на рыхлую соединительную ткань языка и кожи.

6. Впервые разработан ряд способов лечения различных заболеваний кожи, а также органов и тканей ротовой полости. В этом контексте получены патенты на изобретение: а) способ лечения заболеваний пародонта и слизистой оболочки полости рта (RU 2053817 С1); б) - способ лечение опухолевых заболеваний кожи и слизистой оболочки полости рта (RU 2101045 С 1); в) способ лечения пародонтитов (RU 2101047 С 1).

7. Впервые высказана гипотеза о патофизиологическом и патоморфологическом механизме влияния лучей лазера на тучные клетки при воспалении и регенерации тканей различного генеза.

Теоретическая и практическая значимость исследования.

Теоретическая значимость исследования. Выполненная работа является комплексным экспериментальным исследованием, связанным с выяснением биологических механизмов действия света низкоэнергетических лазеров на весь организм и отдельные его системы.

Установлено, что лазерный свет в диапазонах длин волн 0,53; 0,58; 0,63; 0,89 и 1,06 мкм с различными энергетическими и дозовыми параметрами обладает выраженным противовоспалительным, противоотечным действием и, повышающим регенерацию тканей. Установлено, что НЭЛИ, даже при локальном воздействии, оказывает выраженное системное влияние на весь организм. При общем и локальном действии НЭЛИ происходят заметные морфологические изменения в слизистой оболочке языка, подкожной рыхлой соединительной ткани, лимфатических узлах, селезенке, костной ткани и периферической крови. Отмечается также быстрая и адекватная реакция тучных клеток слизистой оболочки языка и рыхлой соединительной ткани кожи на лазерный свет в условиях нормы и при их регенерации. Исследовано влияние НЭЛИ на генетический аппарат клеток красного костного мозга и морфологические процессы, происходящие в периферических органах иммунитета - селезёнке и лимфоузлах.

Практическая значимость исследования. Исходя из полученных результатов, создаётся возможность оптимизировать методики лечения различных раневых процессов, с учетом фазы воспаления и типа лазерного излучения, с заранее подобранной оптимальной длиной волны, плотностью потока мощности излучения и общей дозой облучения. Определены наиболее рациональные для практического использования параметры лазерного света, которые могут быть использованы в хирургии и стоматологии, травматологии и др. для лечения ран и ожогов челюстно-лицевой области (изобретение № 93045363 от 30.09.93; №93045363 от 01.09.93; № 93045363 01.09.93). Установлено, что в случаях превышения допустимых уровней облучения тканей (в дозах 100 и более ДЖ, лазер "Икар") развиваются ожоговые их повреждения. Указанные параметры лазерного излучения могут использоваться в случае необходимости лишь как прижигающее средство! Ускорение заживления ран после воздействия НИЛИ связано с определенными закономерностями в изменении активности тучных клеток, что учитывается в клиниках при проведении медикаментозного лечения, назначаемого параллельно с облучением раневых поверхностей.

Положения, выносимые на защиту.

1. Поглощённая и накопленная тканями энергия после облучения НИЛИ оказывает общее и опосредованное воздействие, приводящее к усилению морфофункциональных свойств различных систем организма (клеток крови, органов иммунитета, кожи, языка, костной ткани, секреторной активности слюнных желез и др.), не оказывая при этом мутагенного влияния на клетки костного мозга.

2. При действии доз НИЛИ выше допустимых уровней происходит резкое усиление воспалительных процессов в тканях с развитием некротических изменений, удлинением сроков регенерации и грубым рубцеванием раны.

3. При правильно подобранных дозах НИЛИ однократное и дробное облучение ожоговых ран языка и кожи вызывает развитие комплекса морфофункциональных процессов, приводящих к ускоренному заживлению тканей с образованием нежного рубца.

4. При облучении раневых поверхностей (языка и кожи) активное участие принимают тучные клетки, прямо и опосредованно влияющие на формирование патофизиологических и патоморфологических механизмов при заживлении тканей.

Внедрение результатов работы в практику.

Результаты исследований вошли в методические рекомендации для врачей-стоматологов:

1. Применение физиотерапевтического полупроводникового лазерного аппарата «Узор» для лечения стоматологических заболеваний. // Методические рекомендации МЗ СССР. - М.1989, 34 с. (Соавт. Прохончуков А.А., Бахтин В.И. и др.).

2. Применение лазерного света с длиной волны 0,63 мкм в комплексном лечении воспалительных заболеваний челюстно-лицевой области у детей// Метод, рекомендации МЗ и МП РФ. - М., 1995. - 21 с. (Соавт. Прохончуков А.А., Мозговая Л.А.).

Получены решения Роспатента на выдачу трёх патентов на изобретения:

3. Способ лечения заболеваний пародонта и слизистой оболочки полости рта. //МКИ А - 61 к 6/00 РФ - 93045363. Заявлено 30.09.93. (Соавт. Прохончуков А.А., Жижина Н.А., Кунин А.А., Бахтин В.И.).

4. Способ лечения опухолевых заболеваний кожи лица и слизистой оболочки полости рта.// МКИ А - 61 к 6/00 РФ - 93045363. Заявлено 01.09.93. (Соавт. Прохончуков А.А., Жижина Н.А., Бахтин В.И.).

5. Способ лечения пародонтитов.// МКИ А - 61 к 6/00 РФ 93045363. Заявлено 01.09.93г. (Соавт. Прохончуков А.А., Жижина Н.А., Бахтин В.И.).

С 1992 года автор диссертации введен в состав экспертного Совета информационного бюллетеня «Компьютеры и лазеры в стоматологии; диагностика, профилактика, лечение, зубопротезные технологии», что дало возможность внедрения результатов различных авторов, в том числе и наших исследований в широкую практику медицины.

6. Результаты исследований внедрены в учебный и научный процесс на кафедрах: медицинской биологии и генетики в разделах цитология и генетика; гистологии при изучении особенностей процесса регенерации эпителия языка и соединительной ткани языка и кожи, используются данные по изменению содержания тучных клеток и изменению их функций в норме и при регенерации, в разделе изучения гемопоза; терапевтической стоматологии, хирургической стоматологии и детской стоматологии - в разделах лечения больных с воспалительными заболеваниями слизистой оболочки полости рта и кожи лица.

Внедрение результатов исследований в учебный и научный процесс.

Результаты исследований внедрены в учебный процесс на кафедрах: медицинской биологии и генетики при изучении разделов цитологии и генетики; гистологии - при изучении особенностей процессов регенерации тканей языка и кожи, а также изменений функций тучных клеток в условиях воспаление и регенерации тканей; терапевтической, хирургической и детской стоматологии - в разделах лечения больных с воспалительными заболеваниями слизистой оболочки полости рта и кожи лица; дерматовенерологии при изучении разделов лечения больных с ожогами и доброкачественными новообразованиями кожи; факультетской терапии, клинической фармакологии, физиотерапии и традиционных методов лечения в разделах применения лазерного излучения в восстановительной медицине.

Материалы исследования могут быть использованы в экспериментальной и клинической медицине для углубленного понимания механизмов действия НЭЛИ, изучения взаимодействия между различными клеточными элементами кожи и слизистых оболочек и последующей разработке новых подхлдов к лечению целого ряда заболеваний с использованием лазерного излучения.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и обсуждены на различных уровнях, в том числе:

1. 10-м Всесоюзном съезде анатомов, гистологов и эмбриологов. Винница, 1986;

2. Всесоюзной конференции по применению лазеров в клинике и эксперименте. Москва, 1987;

3. Всесоюзной конференции «Применение лазеров в медицине»-Ашхабад, 1987;

4. 8-м Всесоюзном съезде стоматологов. Москва, 1987;

5. 2-м Всероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов. Москва, 1988;

6. Международном симпозиуме по лазерной хирургии и медицине. Самарканд, 1988;

7. Всесоюзном симпозиуме морфологов. Москва, 1988;

8. Международном симпозиуме «Лазеры и медицина». Ташкент, 1989;

9. Всесоюзной научно-практической конференции «Действие низкоэнергетического лазерного излучения на кровь». Киев, 1989;

10.1 съезде стоматологов и зубных врачей Азербайджана. Баку, 1989;

11.Научно-практической конференции «Вопросы реабилитации в стоматологии». Пермь, 1989;

12.4-й Дальневосточной конференции «Низкоинтенсивное лазерное излучение в медицинской практике». Комсомольск на Амуре, 1990;

13.Межвузовском заседании общества АГЭ. Киров, 1990;

14.Международной конференции «Новое в лазерной медицине и хирургии». Москва, 1990;

15.XI съезде АГЭ. Смоленск, 1992;

16. III съезде АГЭ с международным участием. Тюмень, 1994;

17.Международной научно-практической конференции. Ижевск, 1995;

18. Ежегодных научных конференциях преподавателей и научных сотрудников Пермской государственной медицинской академии, 1996-2002;

19. III съезде общероссийской стоматологической ассоциации Москвы.

1996;

20. Международной конференции «Методологические аспекты низкоинтенсивного инфракрасного лазерного излучения, магнитных полей и ультрафиолетового облучения крови в клинической практике и в лечении больных, пострадавших в результате чрезвычайных ситуаций. Обнинск, 1996;

21.4-м международном конгрессе «Проблемы лазерной медицины». Москва-Видное, 1997;

22.1-м международном конгрессе «Лазеры и здоровье-97». Лимассол, Кипр, 1997;

23.4-й Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы стоматологии». Москва, 2000;

24. Республиканской научной конференции с международным участием «Современные проблемы теоретической и клинической морфологии». Алматы,2002;

25. Заседании межведомственного научного совета № 53 по медицинским проблемам Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера и проблемной комиссии 53.03 «Морфология». Пермь, 2003.

26.8 съезде Стоматологической Ассоциации России, Москва, 2003.

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 63 научные работы, из них 11 в центральной печати.

Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 255 стр. машинописного текста. Состоит из введения, обзора литературы, главы «Материалы и методы исследования», главы собственных исследований, обсуждения полученных результатов и выводов, приложения. Библиография включает 428 литературных источника, в том числе 309 отечественных и 119 зарубежных. Работа иллюстрирована 31 таблицей и 96 рисунками.

ВЫВОДЫ.

1. Лазерное облучение, независимо от дозы и места его применения, оказывает как локальное, так и общее воздействие на организм. Однако сила этого воздействия зависит от типа используемого лазера, длины волны излучения, поверхностной плотности мощности, частоты генерации, экспозиции, количества сеансов и суммарной дозы.

2. Изменение клеточного состава облучаемых органов тем сильнее выражено, чем глубже степень проникновения в ткани светового потока лучей лазера. При этом поглощаемая энергия имеет "накопительный" характер в тканях.

3. Морфологические изменения в тканях протекают с одинаковой закономерностью, как при локальном воздействии на них НЭЛИ, так и при опосредованном. При этом имеет значение длина волны для проникновения в ткани и расчет дозы облучения. Эффект воздействия зависит от поглощенной дозы (специфичной для каждого НЭЛИ).

4. НЭЛИ инфракрасного диапазона способно оказывать стимулирующее влияние на генетический аппарат клеток красного костного мозга и их митотическую активность, что зависит от используемой дозы (от 0,038 Дж до 0,1 Дж). При увеличении дозы от 0,12Дж до 0,4Дж наблюдается тенденция к увеличению числа микроядер и снижению митотического индекса.

5. Опосредованное воздействие света гелий-неонового лазера в низких дозах (от 12 до 60 Дж/см ) оказывает стимулирующее влияние на развитие и функцию клеток лимфоидного ряда и различных клеточных элементов соединительной ткани кожи, в то время как большая доза (> 100 Дж/см2) оказывает обратный эффект.

6. Воздействие лазерного излучения ЛЖИ - 402 на спинку языка белых крыс оказывает опосредованное воздействие, вызывая последовательные морфологические и метаболические изменения лимфоидной ткани селезенки, лимфоузлов, костной ткани и слюнных желез, а также резкое уменьшение числа иейтрофилов, моноцитов и малых лимфоцитов в крови с одновременным обратимым возрастанием их численности в рыхлой соединительной ткани кожи.

7. Низкоэнергетическое лазерное излучение в диапазоне длин волн от 0,59 мкм до 0,89 мкм в экспериментально - установленных границах дозы активно влияет на процесс репаративной регенерации слизистой оболочки языка, сокращая в 1,5 раза стадии альтерации и экссудации и ускоряя эпителизацию раны.

8. Тучные клетки при воздействии лазерного излучения на организм становятся одними из наиболее лабильных элементов, играющих заглавную роль в процессах воспаления и регенерации тканей. Морфо-функциональные особенности изменений популяции тучных клеток в облучаемом регионе (при локальном и опосредованном воздействии лучей) позволяют использовать их как показатель эффективности действия НЭЛИ при лечении ожоговых ран.

Практические рекомендации.

1. Инфракрасное (ИК) излучение лазера "Узор" (длина волны 0,89 мкм, частота 80 Гц) при дозах от 0,008 Дж до 0,01 Дж в сеанс при травме кожи и слизистых оболочек ротовой полости целесообразно применять в первые трое суток, так как это оказывает выраженное противовоспалительное действие, проявляющееся в укорочении фазы экссудации. При этом регенерация эпителия начинается раньше. С 4-х суток целесообразно использовать ИК излучение при частоте 3000 Гц (при дозах 0,08 - 0,09 Дж в сеанс), поскольку данная экспозиция активно влияет на процесс регенерации слизистой оболочки, ускоряя её. Полную энергию ИК лазерного излучения следует довести до 0,45 Дж.

2. Для предупреждения повреждения тканей при использовании лазерной терапии на каждой стадии воспалительного процесса и регенерации нужно учитывать как суммарную поглощенную дозу лазерной энергии, так и поглощенную дозу.

3. На стадиях альтерации и экссудации положительное влияние оказывает ИК излучение в дозах от 0,04 Дж до 0,3 Дж. На этапе пролиферации оптимальной является доза от 0,03 Дж до 0,1 Дж.

4. С целью улучшения процесса регенерации слизистой оболочки после ожога в первые три дня целесообразно использовать ИК излучение с частотой 3000 Гц (доза 0,088 Дж в сеанс), а в последующие трое суток - ИК излучение с частотой 80 Гц (доза 0,008 Дж в сеанс). Суммарная доза должна составлять 0,288 Дж - 0,290 Дж.

5. Для стимуляции процессов регенерации тканей языка при использовании излучения гелий-неонового лазера (ИГНЛ, длина волны 0,63 мкм), необходимо увеличить его дозу (в сеанс и суммарную) на порядок, по сравнению с ИК излучением. Она составляет 0,6 Дж - 1,2 Дж. При дозе, более 2 Дж, наблюдается угнетение репаративных процессов в тканях.

6. Излучение ИК лазера АЛТ-1 ("Колокольчик") при частоте 8 Гц и полной энергией от 0,03 Дж до 0,1 Дж оказывает стимулирующее влияние на процесс регенерации, что выражается укорочением фазы альтерации и экссудации, стимуляцией фазы пролиферации. Это приводит к завершению эпителизации на 7 суток раньше, чем без облучения.

7. Для коагуляции поверхностно расположенных доброкачественных новообразований кожи может быть использован лазер на волоконной оптике "Икар", генерирующий излучение с длиной волны 1,06 мкм в импульсном режиме с частотой 1 Гц и энергией в импульсе 600 мДж.