Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Применение низконергетического лазерного излучения в комплексе защиты от операционного стресса в условиях "высотной гипоксии" (Экспериментальное исследование)

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ р р ^ЫРГЬ^^САЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ

На правах рукописи

1 4 СЕН 1939

иии УДК 612,27-0.89+615.849.19

Джуманалнева Айнура Сатыбековна

Применение ннзкоэнергетического лазерного галучения в комплексе защиты от операционного стресса в условиях "высотной гипоксии".

(Экспериментальное исследование)

14.00.16. - Патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Бишкек -1999

Работа выполнена в Центральной научно-исследовательской лаборатории Кыргызской государственной медицинской академии

Научные руководители:'

Доктор медицинских наук, профессор И.К. Акылбеков, Доктор медицинских наук P.P. Тухватшин.

Официальные оппоненты :

Доктор медицинских наук, профессор А.А. Алмерекова, Доктор медицинских наук, профессор И.А. Ашимов

Ведущее учреждение: Казахский государственный медицинский

Университет им. С.Д. Асфендиярова.

Защита состоится « М» ¿Л-СО. сб 1999г. в часов на заседании

Специализированного Совета Д 14.98.84 при Кыргызской государственной медицинской академии (720061, г. Бишкек, ул. Исы Ахунбаева, 92)

Автореферат разослан » tZ'- 1999 r

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кыргызской государственной медицинской академии.

Ученый секретарь Специализированного Совета Доктор медицинских наук / P.P. Тухватшин

? V ц*

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Изучению влияния на организм человека различных стрессовых факторов уделяется большое внимание как со стороны физиологов, так и клиницистов, поскольку большинство физиологических и патологических состояний живого организма представляет собой отражение различных вариантов приспособительных процессов, и расширение диапазона адаптивных возможностей считается основной целью многих исследований.

За последние десятилетия проблеме адаптации человека и животных к комплексу кпимато-географических особенностей гор и, в первую очередь, к недостатку кислорода в атмосфере посвящено множество работ, охватывающих механизмы изменения функциональных систем организма при гипоксии, пути профилактики и коррекции (Барбашгеа З.И.,1960; Балыкин М.В., 1982, 1994; Миррахимов М.М., 1984; Барабой В.А., Сутковой ДА., 1986; Меерсон Ф.З., 1986; Айдаралиев A.A.., 1988; Дапгтров С.Б., 1988, 1998; Квитницкий-Рыжов Ю.Н., 1990; Белов Г.В., 1993; Яковлев В.М., Терновой В.Н., Михайлов И.В., 1994; Алымкулов Д.А., 1998; Акылбеков И.К v соавт., 1998; Исмашов Э.М., 1998; Тухватшин P.P., 1998).

Влияние хирургического вмешательства и общей анестезии на организм человека и животных исследуется многими учеными, однако, почти нет работ, посвященных изучению действия общей анестезии, хирургической травмы в условиях разрежения воздуха и кислородной недостаточности. Проблема защиты пациента от хирургического стресса, несмотря на внушительный арсенал фармакологических средств, не нашла окончательного решения, а возрастающая аллергизация населения, привыкание к медикаментозным препаратам требуют поиска новых способов патогенетического воздействия на организм.

Многочисленные экспериментальные и клинические данные, свидетельствующие о положительных сдвигах в процессах метаболизма, снижении гипоксии тканей, повышении их регенераторных потенций, а в конечном итоге, повышении уровня жизнедеятельности организма, его резистентности к неблагоприятным факторам среды при использовании низкоинтенсивных лазеров в различных областях медицины (Корочкин И.М., Капустина Г.М., 1990; Илларионов В.И., 1992; Махмудова Г.Х., 1992; Кожура В.А., Дворецкий C.B., 1993; Тогайбагв A.A., Алимжанов Т.С., 1993; Козлов В.И., 1995; Куренков Р.Н., Яненко Э.К., 1995;Чейда A.A., Ефимова Е.Г., 1997; Шахбазов В.Г., 1997; Яхт Т.А., 1997 и др.) послужили основанием для использования низкоэнергетического лазерного излучения в качестве компонента анестезиологической защиты от экспериментального хирургического стресса и гипоксии. Экспериментальные работы по применению низкоинтенсивного лазера при общей анестезии и хирургическом

вмешательстве единичны и фрагментарны (Авруцкий М.Я., Азизов Ю.М. и др., ¡993; Потапов А.Ф., ТрепилецВ.Е.идр., ¡995).

Общая анестезия вызывает изменения центральной регуляции дыхания, следствиями которых могут быть нарушения кровообращения и функциональной активности сурфактанта легких, и их изменения малоюучены.

Высокая чувствительность и универсальность системы перекисного окисления и аягиоксидантной защиты позволяют представлять их маркерами любого стрессорного воздействия; имеющиеся литературные данные о влиянии низкоэнергетического лазерного излучения на процессы ПОЛ и АОЗ разноречивы, и отсутствуют комплексные исследования состояния процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты в крови при общей анестезии, хирургическом вмешательстве и «высотной гипоксии». Остаются малоизученными морфологические изменения в структурах головного мозга при воздействии операционного стресса, высотной гипоксии и низкоэнергетического лазерного излучения. М.Я. Авруцкий и соавт.(1993) считают, что еще одним следствием неблагоприятного воздействия хирургической травмы на организм является генерация в процессе операции и в ближайшем послеоперационном периоде соединений, относящихся к группе, так называемых, среднемолекулярных пептидов.

Таким образом» продолжая исследования по изучению влияния внутрисосудистого лазерного облучения крови на организм, мы попытались оценить действие внутрисосудистого лазерного облучения крови на некоторые метаболические и структурно-функциональные параметры при операционном стрессе и «высотной гипоксии».

Цель исследования - повысить эффективность анестезиологической защиты пациента от хирургического стресса с помощью внутрисосудистого лазерного облучения крови.

Задачи исследования

1. Исследовать интенсивность процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и ферментативной антиоксидантной защиты крови при воздействии на животных внутрисосудистого лазерного облучения крови (ВЛОК), операционного стресса (анестезиологического пособия, хирургической травмы) и «высотной» (барокамериой) гипоксии.

2. Изучить характер изменений поверхностной активности сурфактанта легких при воздействии на животных ВЛОК, операционного стресса и барокамериой гипоксии.

3. Исследовать морфологические изменения отдельных структур головного мозга и легких при воздействии операционного стресса и барокамериой гипоксии на фоне внутрисосудистого лазерного облучения крови (ВЛОК).

4. Исследовать содержание кортизола, среднемолекулярных пептидов в плазме крови при ВЛОК, операционном стрессе и барокамерной гипоксии.

Научная новизна.

Установлено, что операционный стресс (анестезиологическое пособие, хирургическая травма) сопровождается усилением интенсивности процессов ПОЛ. Применение внутрисосудистого лазерного облучения крови в качестве компонента анестезиологической защиты снижает интенсивность процессов лилолереокисления и повышает ангиоксидаятную активность крови.

Выявлено, что общая анестезия и хирургическая травма снижают поверхностную активность сурфактанта легких, а предварительное использование ВЛОК предотвращает снижение функциональной активности сурфактанта и возможные осложнения, связанные с его разрушением.

Внутрисосудистое лазерное облучение крови вызывает увеличение содержания кортизола в крови животных и снижение его концентрации при его применении в комплексе анестезиологической защиты от хирургической травмы.

Лазерная фотомодификация крови приводит к повышению функциональной активности гипоталамуса и гипофиза кроликов, снижает степень гипоксических повреждений в коре головного мозга и легких, стимулирует фагоцитарную реакцию в альвеолах.

Практическая значимость.

Предложен метод анестезиологической защиты от хирургической травмы, включающий наряду с традиционными фармакологическими препаратами, используемыми для общей анестезии, немедикаментозный компонент - внутрисосудистое лазерное облучение крови (ВЛОК). Данный метод анестезиологической защити обладает рядом преимуществ: уменьшением интенсивности процессов пероксидации липидов за счет активации антиоксидантных систем; высоким уровнем седации, обусловленным стимуляцией эндогенных опиоидиых рецепторов; меньшей степенью повреждения сурфактантной системы легких и структур головного мозга животных.

Использование низкоэнергетического лазерного излучения в качестве компонента анестезиологической защиты пациентов от хирургического стресса в условиях высокогорья, где некоторые фармакологические средства, в том числе, ингаляционные и неингаляционные анестетики, изменяют свои свойства, целесообразно для поддержания адекватного уровня общей анестезии, поскольку исследованные показатели свидетельствуют и об антигипоксическом, антистрессорном его эффектах.

Внутрисосудистое облучение крови гелий-неоновым лазером перед общей анестезией и хирургической травмой позволяет избежать глубоких нарушений метаболических и морфологических показателей гомеосгаза животных.

Положения, выносимые на защиту.

1. Применение метода анестезиологической защиты, включающего вместе с традиционными фармакологическими средствами внутрисосудистое лазерное облучение крови, устраняет инициацию процессов липопероксидации и повышает антиоксидантаую активность крови.

2. Предварительное внутрисосудистое лазерное облучение крови потенцирует седативный и аналгегический эффекты применяемых для общей анестезии средств, что подтверждается снижением концентрации кортизола в плазме крови.

3. Барокамерная гипоксия вызывает неспецифические структурно-функциональные изменения клеток и сосудов коры головного мозга в виде нарушения микроциркулящш крови и отека клеток, усиливает активность нейросекретораых клеток гипоталамуса, гипофиза; предварительное внутрисосудистое лазерное облучение крови предохраняет от развитая гипоксических морфо-функциональных нарушений.

4. Операционный стресс, барокамерная гипоксия приводят к повышению поверхностного натяжения сурфакганта легких, предварительное внутрисосудистое лазерное облучение крови ослабляет неблагоприятное воздействие этих факторов, способствуя сохранению поверхностной активности сурфакганта близкой к норме.

Апробация работы.

Материалы диссертации доложены и обсуждены на 3-й Международной конференции студентов и молодых ученых (апрель 1996г.); научно-практическом семинаре «Лазер и здоровье» (май 1998г.); на расширенном Ученом Совете ЦНИЛ КГМА (июнь 1998г.); Международной конференции «Итоги и перспективы развития современной медицины в контексте XXI века» (октябрь 1998).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе б статей.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, характеристики материала и методов исследования, раздела собственных исследований, обсуждения (4 главы), выводов и указателя литературы. Работа изложена на 126 печатных страницах, иллюстрирована 10 таблицами и 17 рисунками. Указатель литературы включает 254 источника.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования

Поисковый алгоритм работы включал физиологические, патофизиологические, биохимические и морфологические методы исследования. Эксперименты выполнены на 63 кроликах породы «шиншилла» одной возрастной группы 5-6 месяцев, обоих полов, массой тела 3-4 кг, разделенных на 7 серий:

1. интактные животные (9);

2. животные, подвергшиеся моделированному операционному стрессу (общей анестезии и хирургической травме) (10);

3. животные, помещенные в условия барокамерной гипоксии (7);

4. животные, подвергшиеся внугрисосудистому лазерному облучению крови

(9);

5. животные, подвергшиеся внугрисосудистому лазерному облучению крови перед общей анестезией и хирургической травмой (10);

6. животные, подвергшиеся внугрисосудистому лазерному облучению крови перед подъемом в барокамере (7);

7. животные, подвергшиеся внугрисосудистому лазерному облучению крови перед комбинированным воздействием операционного стресса и барокамерной гипоксии (11).

В качестве экспериментальной модели нами выбран операционный стресс, создаваемый анестезиологическим пособием и хирургической травмой. Индукция и поддержание анестезии осуществлялись фракционным введением тиопентала натрия в дозе 20 мг/кг и фентанила 0,025 мг через краевую вену уха, после предварительной премедикации атропином (0,20 мг) и димедролом (2,5 мг). Хирургическая травма моделировалась разрезами кожи и подкожной жировой клетчатки передней брюшной стенки (в количестве 3, длиной б см), которые затем ушивались.

«Высотная гипоксия» моделировалась условиями барокамеры (6000 м над ур. м. х 6 час, скорость подъема 2,5 м/с, Т - 8-10°С).

Внутрисосудистое лазерное облучение крови производилось аппаратом АЛФС, выполненным на базе гелий-неонового лазера, с длиной волны 0,63 мкм, через краевую веку уха кролика с помощью волоконного кварцевого световода (сечение 0,7 мм2), мощность на конце световода 1,5-2 мВт, длительность облучения 15 минут.

Биохимические исследования включали определение в плазме крови продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) - гидроперекисей липидов (ГПЛ), диенкетонов (ДК), нейтральных липидов (НЛ), каталазы, среднемолекулярных пептидов (СМП) спектрофотометрическим методом (Гавршова В.Б., Мишксрудная М.И., 1983; Короток МЛ и др.,1988; Габриэлян

Н.И., Липатова В.И., 1984). Рассчитывалась величина окислительного индекса (ОИ), представляющая отношение величины ГПЛ к НЛ.

Определение содержания в плазме крови кортизола, проводилось иммуноферментным методом на лабораторном комплексе "ЮеШа" с использованием флюориметра "Агси8-1230" фирмы "ЬКВ-Рагтс1а" (Швеция) и наборов 'Т>еШа".

Исследование поверхностной активности сурфактаята легких (минимальное и максимальное поверхностное натяжение - ПН мин и ПН макс, индекс стабильности - ИС) в бронхоальвеолярном смыве (БАС) и в экстракте легких (ЭПС) производилось на модифицированных весах \Vilhelmy конструкции А.А. Арбузова и Г.В. Белова.

Для обоснования и трактовки изменений метаболического гомеостаза с помощью световой микроскопии и общепринятых гистологических методов (окраска гематоксилином и эозином по Майеру и Бемеру, окраска по Нисслю, окраска резорцин фуксином по Вейгерту, импрегнация серебром по Бильшовскому-Гросс) изучались структурные изменения различных отделов головного мозга (кора, гипоталамус, гипофиз) и легочной ткани.

Статистическая обработка результатов исследования проведена на персональном компьютере ГОМ РС с помощью программ М8-Ехе1 7.0, методом вариационной статистики с вычислением критерия Стыодента.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. Интенсивность процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и активность антиоксидантной защиты, содержание кортизола, среднемолекулярных пептидов (СМИ) в плазме крови, поверхностная активность сурфашанта легких, структуры легочной ткани и головного мозга кроликов при операционном стрессе (анестезиологическом пособии и хирургической травме).

. В плазме крови кроликов, подвергшихся операционному стрессу, выявлены: снижение содержания нейтральных липидов на 32,4% (Р<0,05), более чем в два раза увеличение содержания диенкетонов (ДК) (Р<0,001) и повышение активности каталазы на 12,3% (Р<0,05) по сравнению с контролем. Величины содержания гидроперекисей липидов (ГПЛ), среднемолекулярных пептидов (СМП), окислительного индекса (ОИ) достоверно не изменялись (Р>0,05)(Рис. 1-4).

На наш взгляд, неспецифическая ответная реакция, которая проявилась в виде усиления интенсивности протекания перекисного окисления липидов и компенсаторного увеличения антиоксидантной активности крови, обусловлена хирургической травмой мягких тканей, гиперкатехоламинемией,

б

0,5

I 04

I 0,3 \ 0,2 0,1 0

I II

Рис. I. Дишшика покача-гсж-й 0 К )Л) - j lupiniepeiuKxH лшшдои (I J L'I). дишкедэлов (ДК) о плазме кронн кроликов (1-ш1ггро:л.: Il-ojicpamioiiuuii cipccc (ОС); Ш-барокамериая гипоксия (НП: IV-ШКЖ: У-ШЮКНХ.-: VI-BJIOK+IM'. VII-BJM-«)C+r;r>. *'-Р<0,0|; ♦ -Р<0,05.

■гля одк

lis

Л

. |

¿'О

ЧШ

mm

ШЩ

ш.

si?

ifcfr

ййЗ

'■ф

f №

1

UL

I Я III IV V VI

Рис. 2. Динамика содсржання нейтральных лииндов (НЛ) в ллаис кроаи кроликов (I-контроль; И-опсрацкопний стресс (ОС): Ш-барокамерная гипоксия (БГ): IV-ВЛОК; V-ВЛОК+ОС: VI-ВЛОК+ЕГ: Vn-ВЛОК+ОС+БГ). ** -Р«Ш-.* -Р<0.05

I II III IV V VI

Рис.3. Содержание Каталшы в пл:пмс крови кро.'1иков(1-кантроль; 11-операцнонный стрссс (ОС); Ш-барокамеряэд гипоксия (БГ): IV-ВЛОК; V-ВЛОК+ОС; Vj-ВЛСЖ+БГ; VII-ВЛОК+ОС+БГ). »* - Р<0.01: * - Р<0.05

0.6

I II III IV V VI

Рис.4. Имсигши окислительного индекса О-костроль; II-опсрациошшй стресс (ОС);

Ш-барокамерная гипоксия (БГ); IV-ВЛОК; V-ВЛОК-ЮС; VI-ВЛОК+ЕГ; VII-

ВЛОК+ОС+БГ) •* - Р<0,01; * - Р<0.05.

ill

Рис.5. Динамика содержания коргазола в плазме крови кроликов (кмоль/л) (I-коктроль; Ц-операиионкый стресс (ОС); Ш-барокшеряад гипоксия (БГ); IV-ВЛОК; V-ВЛОК-ЮСЛЧ-ВЛСК+ЕГ. VH-ВЛОК+ОС+БГ)'* - Р<0,01; » - Р<0,05. :-*~KopTVTOn

VI

:Q,341 VII / - --- /Г - /

/' к

\ 0,28 у' . Ж *

q.312"'^ '' Т/о;зп>

0.33 0.338

V ' IV

Рис.6. Динамика содержания срсдншолскулярных пептидов (СМП) в плазме хрови (Ел) (I-кошроль; Н-сперашонный стресс (ОС); Ш-барокшерная гипоксия (БГ); IV-ВЛОК: V-ВЛОК+ОС; VI-ВЛОК+БГ; VII-ВЛОК+ОС+БГ)** - Р<0.(>1; ♦ - Р<0,05.

-СМП

ЗН

O hWm 10 20 30 40 50 Рис.7 Поверхностное натлэкенне сурфактзнта легких в бронхоальвеолнрноы смыве (I-контроль; П-опсрацюнный стресс (ОС); Ш-барокшсриая гкпогси» (БГ); IV-ВЛОК; V-ВЛОК+ОС; VI-ВЛОК+БГ: VIÍ-ВЛОК+ОС+БГ). " - Р«Ш; * - Р«Ш

.1.2

ПЛН.к

Я'Х-

ИПНМ

I В III IV V VI VII Рис.8. Индекс стабильности (1-коитроль; 1-олерацгокный стресс (ОС); Ш-бзроншерна» гипоксия (БГ); IV-ВЛОК; V-ВЛОК+ОС: У1-ВЛОК+ЕГ; VII-ВЛОК+ОС+БГ).** - Р<0.01; * - Р<0.05. пис

Агс.У. Поверхностное нагвжекие " м сурфзк-пит в экстра hit легких (1-гаятроль; II- операционный стресс (ОС); Ш бзрокамерная гипоксия (БГ); IV-ВЛОК; V. ВЛОК+ОС; VI-ВЛОК+БГ; VII-ВЛОК+ОС+БГ). ** • Р«Ш1; * - Р<0,«5

ВПН_макс D ПН мин

Рис. 10. Индекс стабильности (1-контроль; П-опсрзшсонный стресс (ОС); Ш-бзрокшср-кая гипоксия (БГ); IV-ВЛОК; V-ВЛОК-ЮС; VI-ВЛОК+БГ; VH-ВЛОК+ОС+БГ)**-

Р<0,01:'Р<0,05. пис

периферическим ангиоспазмом вследствие нее, и другими факторами, запускающими ключевые механизмы адаптации к стрессорному воздействию.

Увеличение активности каталазы может быть следствием выхода ее из стромы эритроцитов при повышенной проницаемости их мембран, вызванной изменениями фазового состояния липидов.

Концентрация кортизола в плазме крови кроликов, подвергшихся операционному стрессу, увеличилась незначительно (Р>0,05), что, возможно, обусловлено адекватной анестезиологической защитой.

Моделированная нами хирургическая травма не вызвала достоверного изменения содержания среднемолекулярных пептидов в крови относительно контроля.

Изменения поверхностной активности сурфактанта легких выглядели следующим образом: в бронхоальвеолярном смыве снизились показатель ПН макс на 20% (Р<0,01) и ИС на 19,2% (Р<0,01) по сравнению с контрольными значениями, а в экстракте легких показатель ПН мин увеличился на 14,7% (Р<0,05), и значение ИС снизилось на 26,7% (Р<0,01), что свидетельствовало о понижении поверхностной активности клеточного сурфактанта (Рис.7-10). Имеющие место изменения поверхностной активности сурфактанта могли явиться следствием гипер- и гиповентиляции, способствующими его элиминации и разрушению. В литературе имеются данные о разрушающем влиянии на сурфакгант легких жирорастворимых ингаляционных анестетиков, но, к сожалению, нам не встречались данные влияния на сурфакгант использованных нами барбитуратов и наркотических анальгетиков.

Микроскопическая картина легких была близка к нормальной (альвеолы воздушные, альвеолярные перегородки слегка утолщены, капилляры полнокровны).

На гистологических препаратах головного мозга кроликов, подвергшихся общей анестезии и хирургической травме, в коре головного мозга и подлежащем белом веществе выявлялись расширенные капилляры измененной формы, отмечалось увеличение содержания темноокрашенных, функционально неактивных клеток. Большинство гаиальных элементов сохраняло свою структуру. В супраоптическом (СОЯ) и паравентрикулярном (ПВЯ) ядрах гипоталамуса определялся разной степени выраженности хроматолиз гиперхромных клеток, их ядра были увеличены в размерах. В нейрогипофизе имела место гиперемия капилляров. Изменений в числе и структуре нервных терминале® не обнаружено. Наблюдаемые изменения морфологической картины головного мозга свидетельствовали об угнетении функциональной активности коры и активации гипоталамуса и гипофиза.

2, Интенсивность процессов перекисиого окисления липидов и активность антиоксидантной защиты, содержание кортизола, среднемолекулярных пептидов в плазме крови, поверхностная активность

сурфактанта легких, структуры легочной ткани и головного мозга кроликов при барокамерной гипоксии.

В плазме крови животных, подвергшихся кратковременной (6-часовой) барокамерной гипоксии на высоте 6000м над ур.м., при Т-8-Ю°С выявилось снижение содержания ГПЛ на 67,56% (Р<0,01), ДК на 66,1% (Р<0,01) и концентрации СМП на 8,53% (Р<0,05). Величина ОИ, являющаяся косвенным показателем интенсивности ПОЛ, значительно уменьшилась (Р<0,01) из-за значения показателя ГПЛ. Активность катал азы достоверно не изменилась относительно контроля (Рис.1-4).

Выявленные изменения показателей ПОЛ в крови не имеют однозначной оценки. Эта реакция могла быть связана с условиями эксперимента (высота 6000м над ур. м., Т -8-10°С), которые привели к мобилизации системы антиоксидантной защиты с последующими компенсаторно-приспособительными реакциями и перестройкой метаболизма липидов, в условиях дефицита кислорода, в сторону уменьшения потребления кислорода, снижения скорости протекания окислительно-восстановительных реакций, уменьшения содержания в фосфолипидных фракциях лепсоокисляемых компонентов и, вероятно, увеличения трудноокисляемых. При более длительном воздействии барокамерной гипоксии наступает истощение АОЗ, что приводит к резкому возрастанию интенсивности процессов ПОЛ.

Рядом авторов (Баландина Т.Н., Никитин Е.И. и др., 1990) при исследовании отмечены увеличение активности катал азы и снижение образования продуктов ПОЛ, в том числе МДА эритроцитов у летчиков-исследователей, в возрасте 25-35 лет "поднятых" в барокамере на высоту 7100 м над ур. м. при 5-часовой экспозиции. Венозную кровь забирали в начале каждого исследования, а также по выходе из барокамеры в течение первых 15 минут. Авторы считают, что отсутствие видимого накопления МДА в крови не исключает возможности интенсификации ПОЛ в отдельных органах и тканях, однако, процессы компенсации еще достаточно велики. Подтверждением этому служит полученное некоторыми авторами достоверное увеличение содержания продуктов ПОЛ на 2-3 сутки при гипоксических видах воздействия (Felig Р., 1965).

Глюкокортикоидная волна при стрессе является компонентом функциональной системы, включающей в себя поведенческие, нервно-вегетативные и эндокринно-метаболические реакции (Емельянова H.A., Герасимова ff.А., 1990). Существует мнение, что, несмотря на активацию гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, гипоксия вызывает относительную глюкокортакоидную недостаточность {Бенина И.Н., Ивашкевич ЭЛ.,1971; Васильев Г.А., Медведев Ю.А. и др., 1974).

В наших исследованиях содержание кортизола в крови кроликов снизилось на 23% (Р<0,05), что, возможно, явилось следствием усиления

поглощения и метаболизма кортшсостероидов при адаптации к кислородной недостаточности.

Поверхностная активность как внеклеточного, так и клеточного сурфактанта снизилась по сравнению с контролем: ЙС уменьшился на 17,4% (Р<0,01) в бронхоалызеолярном смыве, а в экстракте легких показатель ПН мин увеличился на 41,6% (Р<0,05), и ИС снизился 15,2% (Р<0,01). В данной серии поверхностная активность сурфактанта легких снизилась, что, вероятно, обусловлено гшервентиляцией легких и гиперкапнией в барокамере.

На гистологических препаратах легочной ткани выявлялись бронхоспазм, острая везикулярная эмфизема, полнокровие микроциркуляторного русла легких, отек альвеолярных перегородок, в некоторых альвеолах обнаруживалась отечная жидкость и свежие эритроциты.

В коре головного мозга кроликов определялись полнокровие, расширение и дистония поверхностных сосудов мозга, встречались участки периваскулярного и перицеллюлярного отека, эритростаз, нервные клетки разной стадии ишемическою повреждения, выявлялись гибель отдельных нейронов, нейрофагия, очаговая пролиферация глиоцитов, клетки-тени. В подлежащем белом веществе определялись очаговое разрежение ткани мозга, криброзность, периваскулярный отек. В большинстве нейросекреторных клеток супраоптического ядра гипоталамуса базофильное вещество подвергалось прогрессивному измельчению и исчезновению, уменьшались размеры клеток и их ядер.

Увеличение числа «работающих» нейронов, гаперсинапсия свидетельствовали о повышении реактивности структур мозга и носила характер приспособительной реакции к новым условиям.

Таким образом, подъем животных в барокамере при заданных параметрах (6 тыс. м над ур. м. /б час., скорость подъема 2,5 м/с, Т-8-10°С) сопровождался уменьшением интенсивности процессов ПОЛ, содержания кортизола и среднемолекулярных пептидов в плазме крови. Поверхностная активность клеточного и внеклеточного сурфактанта снизилась, в легочной ткани и структурах головного мозга определялись неспецифические реакции в виде перицеллюлярного и перикашллярного отека, гибели отдельных клеток, криброзности подлежащего белого вещества мозга.

3. Интенсивность процессов перекисного окисления липидов и активность антиоксидантной защиты, содержание кортизола, среднемолекулярных пептидов в плазме крови, поверхностная активность сурфактанта легких, структуры легочной ткани и головного мозга кроткое при внутрисосудистом лазерном облучении крови (БЛОК).

3.1. Изолированное воздействие ВЛОК.

Учитывая, что кровь - система полифункциональная, выполняющая в организме в числе прочих функций и роль интегрирующей среды, реакция ее на облучение может явиться ответом организма в целом.

Внутривенное облучение кроликов гелий-неоновым лазером привело к увеличению содержания диенкетонов на 10% (Р<0,05) и значительной активации антиоксидантной защиты - активность каталазы возросла на 47,96% (Р<0,05). Величины показателей ГПЛ, НЛ и ОИ достоверно относительно контроля не изменились (Рис. 1-4).

Возрастание активности каталазы отмечено и И.М. Корочкиным с соавт., (1987), который считает, что каталаза играет ведущую роль в адсорбции света гелий-неонового лазера (ГНЛ). Это связано с тем, что ГНЛ вызывает структурную перестройку хромофорной группы активного центра каталазы, один из максимумов резонансного поглощения энергии которой находится в области 0,628 мкм. Активация антиоксидантного фермента способствует снижению интенсивности процессов липопереокисления и, следовательно, уменьшению повреждающего эффекта образующихся промежуточных продуктов. Однако следует отметить дозозависимость реагирования. Так, по данным М.С. Жуманкулова с соавт., (1989), антиоксидантная активность крови повышалась при дозах 2,7 Дж, 5,4 Дж; доза облучения крови выше 10,4 Дж приводила к выраженному гемолизу эритроцитов и к инициации ПОЛ.

Концентрация хсргизола в плазме крови увеличилась на 18% относительно контроля (Р<0,01), что, возможно, явилось следствием лазерной биостимуляции. Полученные нами данные совпадают с результатами исследований Ю.В. Дрейзьна с соавт., (1977); И.Р. Бариляк с соавт., (1981), которые отмечают, что при облучении человека и животных наблюдается увеличение содержания 17-ОКС в крови и моче, гиперэстрогения и связывают это с ускорением их синтеза и выброса в кровь.

Показатели поверхностного натяжения сурф актанта в бронхоальвеолярном смыве и в экстракте легких, практически, не отличались от контроля, уменьшилась лишь величина индекса стабильности (ИС) в бронхоальвеолярном смыве на 17,4% (Р<0,01). Следовательно, можно говорить о сохранности функциональной активности как внеклеточного, так и клеточного сурфаюанта. По данным литературы глюкокортикоиды способствуют усилению синтеза и созревания сурфактанта.

При гистологическом исследовании ткани легких отмечены умеренное полнокровие сосудов легких и увеличение числа альвеолярных макрофагов в просвете альвеол.

Морфологические изменения структур головного мозга при внутрисосудистом облучении крови не были выраженными. Состояние сосудистого русла н соотношение шло-, гипер- и нормохромных клеток, глиальных элементоз не отличалось от нормы. Аксонная сеть имела широкопетлистый характер, содержала редкие варикозные вздутия, что могло быть признаком повышения функциональной активности нейронов коры мозга

и гипоталамуса. В СОЯ гипоталамуса отмечено увеличение количества гиперхромных клеток. В нейрогипофизе определялось некоторое увеличение количества телец Геринга и питуицитов вблизи сосудов микроциркуляторного русла.

Таким образом, лазерная фотомодификация привела к повышению антяоксидантной активности крови и функциональной активности коры головного мозга, гипоталамуса, гипофиза, вызвала увеличение содержания кортизола в плазме крови и не изменила поверхностную активность сурфактанта легких и концентрацию среднемолекулярных пептидов в крови.

3.2. Сочетаююе воздействие на животных ВЛОК и операционного стресса.

В этой экспериментальной серии (V) БЛОК включено в комплекс анестезиологической защиты вместе с медикаментозными средствами; при этом, . содержание ГПЛ, ДК достоверно не изменилось по отношению к контролю (см. Рис. 1-4), активность каталазы повысилась на 16,9%; т.е. внутрисосудистое лазерное облучение крови при операционном стрессе способствовало повышению антиоксидантной активности крови и сохранению интенсивности процессов лилопероксидации в крови на уровне контроля. При сравнении этих данных с показателями во II серии (анестезиологическое пособие без ВЛОК) мы отметили снижение содержания диенкетонов на 41,6% (Р<0,01) и увеличение активности каталазы на 16,9% (Р<0,05). Следовательно, внутрисосудистое лазерное облучение крови при операционном стрессе повышает антиоксидантную активность крови, тем самым ограничивая накопление токсичных продуктов липопереокисления. Полученные нами результаты совпадают с данными А.Ф. Потапова и соавт.(1995), которые исследовали влияние эндовазглького лазерного облучения крови на процессы ПОЛ у больных с абдоминальными операциями и выявили, что хирургические заболевания желудка и толстой кишки сопровождаются активацией процессов ПОЛ на фоне снижения ферментативных и неферментативных антиоксидантов. Применение ВЛОК у больных с выраженным истощением АОС сопровождалось активацией свободно-радикальных процессов. Однако, ВЛОК в комбинации с токоферолом и аскорбиновой кислотой стабилизировали процессы лилопероксидации путем активации антиоксидантной системы.

Содержание кортизола в плазме крови животных данной серии достоверно не изменилось по отношению к контролю и снизилось на 15,43% (Р<0,05) по сравнению с показателем во II серии (анестезиологическое пособие без ВЛОК). Следовательно, ВЛОК усилило действие общих анестетиков и анальгетиков, использованных для анестезии, что выразилось суммацией анальгетического, «дативного эффектов и снижением концентрации кортизола. В работах A.A. Тогайбаева., Т.С. Алимжаиова (¡994) седативный и

анальгетический эффекты низкоэнергетаческого лазерного излучения объясняются усилением синтеза и выброса в кровь эндогенных опиоидов.

Среди показателей сурфактантной системы легких увеличился лишь показатель ПН мин. (на 11,1% (Р<0,05) в экстракте легких, остальные значения достоверно от контроля не изменялись, т.е. уменьшилась поверхностная активность клеточного сурфахтаита. В целом, использование BJIOK перед наркозом и операцией позволяет сохранить функциональную активность сурфактанта близкой к норме.

Микроскопическая картина легких: альвеолы воздушные, альвеолярные перегородки слегка утолщены, полнокровие капилляров, увеличение числа макрофагов в просвете альвеол.

На гистологических препаратах мозга состояние сосудов микроциркуляторного русла в коре и подлежащем белом веществе мозга не отличалось от контроля. Встречались пирамидные нейроны с набухшим ядром и гиперхромной цитоплазмой, выявлялась активация глиальных элементов, в виде увеличения размеров клеток и выраженной гиперхромности их ядер. Клетки супраоптического ядра выглядели крупными и гиперхромными. В то же время, в структурах гипоталамуса выявлялись и гипохромные клетки с вакуолизированной цитоплазмой. Количество импрегнируемых волокон незначительно, содержание варикозных расширений умеренное. В нейрогипофизе видимых структурных изменений не выявлялось.

3.3. Сочетатюе воздействие БЛОК и барокамерной гипоксии

Показатели перекисного окисления липидов и активности каталазы в плазме крови животных изменились следующим образом: содержание HJI снизилось на 57,4% (Р<0,01) по отношению к контролю (интактные животные), по сравнению с показателем в III серии (подъем в барокамере без лазерного облучения) уменьшилось почти в два раза (Р<0,01). Значения показателей ГПЛ и ДК достоверно, относительно контроля, не изменились, но увеличились по отношению к показателям в III серии. Содержание каталазы в крови увеличилось на 17,3% (Р<0,05) относительно контроля и 31,68% (Р<0,05) по сравнению с показателем в III серии, значение ОИ имело такую же тенденцию изменений. Полученные данные позволяют заключить, что и в этом случае произошло увеличение антиоксидантной активности крови, поддерживающей процесс переокисления липидов на стационарном уровне.

Содержание средкемолекулярных пептидов в крови имело тенденцию к снижению (Р<0,05).

Концентрация кортизола в плазме крови животных этой серии не изменилась достоверно относительно контроля, но увеличилась на 28,1% (Р<0,05), по сравнению с показателем в III серии (подъем в барокамере без предварительного лазерного облучения), т.е. адаптация животных к кислородному голоданию в барокамере прошла менее болезненно, что

подтвердило имеющиеся в литературе данные об антигипоксическом эффекте низкоинтенсивного лазерного излучения.

Показатели поверхностной активности сурфактанта легких имели аналогичную с III серией тенденцию изменений, но выраженность их оказалась меньшей: ПН мин. в экстракте легких после смыва увеличилось на 12,3% (Р<0,05), ИС снизился на 9,1% (Р<0,05) относительно контроля, тогда как в III серии эти значения составили 41,6% (Р<0,05) и 26,7% соответственно. Следовательно, ВЛОК ослабило выраженность уменьшения поверхностной активности сурфактанта легких, что также свидетельствует о наличии антигипоксического эффекта гелий-неонового лазера. В ткани легких выраженность отека альвеолярных перегородок, степень ателектазирования была меньшей, нежели, чем в сравниваемой серии.

Исследование структур головного мозга кроликов данной серии показало сохранное состояние большинства капилляров коре и подлежащем белом веществе. Гибель нейронов определялась в отдельных случаях, периваскулярный и перицеллкшярный отек не носил выраженного характера, умеренной была и глиальная реакция. В нейросекреторных клетках . супраоптического ядра базофильное вещество подвергалось измельчению, но в меньшей степени, чем при изолированном воздействии барокамерной гипоксии. Нейроппгофиз без ввдимых изменений. Следовательно, структурные сдвиги в состоянии невронов и межнейрональных связей носили характер приспособительной реакции к новым условиям функционирования, что проявилось снижением чувствительности структур головного мозга к гипоксии после облучения лазером.

3.4. Сочетанное воздействие на животных ВЛОК, операционного стресса и барокамерной гипоксии.

Результаты исследования интенсивности ПОЛ и активности каталазы в плазме крови животных данной серии показали, что содержание НЛ снизилось на 39,1%, значения показателей ДК и каталазы увеличились на 48,7% (Р<0,01) и 30,2% (Р<0,01) относительно контроля. Величины показателей ГПЛ, СМП, кортизола достоверно от контроля не изменились. Полученные данные свидетельствовали об инициации процесса ПОЛ и, одновременно, повышении антноксидантной активности крови.

Поверхностная активность клеточного и внеклеточного сурфактанта оставалась низкой по сравнению с контролем: в бронхоальвеолярном смыве показатель ПН мин был выше на 14,5% (Р<0,05), ИС - ниже на 13,8% (Р<0,05), в экстракте легких показатель ПН мин увеличился на 9,6% (Р<0,05). Общая анестезия, хирургическая травма, барокамерная гипоксия, в отдельности, вызвали неблагоприятное увеличение поверхностного натяжения, влияние ВЛОК в целом было направлено на сохранение функциональной активности

Abstract A. S. Djumanalieva

The doctoral dissertation "Use of low energy laser irradiation in defense

against surgical stress and high altitude hypoxia".

The experiments were carried out on rabbits of one age group, divided on 7 series. The influence of low-intensive laser irradiation (He-NE laser (ALPhS), 1,5-2 mWt power at the tip of the light guide, wavelength 633 nm introduced in the ear vein for 15 minutes), general anaesthesia, surgical operation and altitude chamber hypoxia on metabolic, structural and functional indices of animal homeostasis was studied.

It was established that anaesthesiological schemes including pharmacological remedies, low-intensive laser irradiation has the number of advantages in comparison with traditional one (low initiation of lipid peroxidation and damaging effect of peroxidation products, antioxidant activation defense, endogenic intoxication levels decrease, low structural-functional shift in brain and lung tissue, maintained state of surface activity of lung surfactant.

The process of lipid peroxidation and the antioxidant defense, the functional surfactant activity and pathological damages under the combined effect of low intensive laser irradiation and altitude chamber hypoxia.

The intravascular laser irradiation of intact animal blood caused the intensification of the process of lipid peroxidation and antioxidant defense, blood Cortisol content increased, which is laser biostimulation manifestation.

Thus, the obtained results of complex studt showed the effectiveness of intravascular laser irradiation usr in anaesthesiological defense from surgery stress and in altitude chamber hypoxia.

Тираж 100 экз. Объем 1 п. л. Формат 60x84 1/16