Молекулярні та біофізичні механізми дії ультразвуку на тканини при експериментальному запаленні і хронічному тонзиліті

Вплив моночастотного і стохастичного ультразвуку на розвиток каррагінанового набряку кінцівки щурів. Дослідження їх дії на вільнорадикальне окиснення та антиоксидантний захист. Визначення параметрів ультразвуку, які стимулюють метаболічні реакції.

Рубрика Биология и естествознание
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 02.08.2014
Размер файла 59,8 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Аналіз результатів дослідження хемілюмінесценції в групах тварин з експериментальним запаленням після озвучення ультразвуком обох режимів з інтенсивністю 0,2 Вт/см2 показав відмінність величини відповіді на дію МУЗ і СТУЗ. При впливі на тварин моночастотного УЗ спостерігалось зменшення амплітуди спалаху на 18,9 %, а світлосуми реакції хемілюмінесценції - на 40,3 % відносно запалення. При впливі на тварин стохастичного УЗ досліджувані параметри хемілюмінесценції нормалізувались: світлосума зменшувалась на 50,4 %, а амплітуда спалаху - на 42,4 %, порівняно з величинами при запаленні.

При дії моночастотного ультразвуку з інтенсивністю 0,3 Вт/см2 показники хемілюмінесценції знижувались відносно запалення (амплітуда спалаху - на 18,2 %; світлосума реакції ХЛ - на 26,8 %), але величини норми не досягали.

Таблиця 2 - Параметри хемілюмінесценції плазми крові щурів при експериментальному запаленні (ЕЗ) та дії моночастотного і стохастичного ультразвуку

Досліджені групи тварин

Параметри ХЛ (M±m)

I , ум.од.

S, ум.од.

ЕЗ , n=9

63,00 ± 4,68 p< 0,05

74 10,4 ± 1019,6 p< 0,05

ЕЗ + озвучення МУЗ 0,2 Вт/см2, n=6

51,12 ± 5,16 p*< 0,05; p1**> 0,05

4423,9 ± 342,6 p< 0,05; p1< 0,05

ЕЗ + озвучення СТУЗ 0,2 Вт/см2, n=6

36,28 ± 7,13 p> 0,05; p1< 0,05

3679,8 ± 543,2 p> 0,05; p1< 0,05

ЕЗ + озвучення МУЗ 0,3 Вт/см2, n=6

51,52 ± 9,70 p< 0,05; p1> 0,05

5423,9 ± 777,9 p< 0,05; p1> 0,05

ЕЗ + озвучення СТУЗ 0,3 Вт/см2, n=6

59,18 ± 8,94 p< 0,05; p1> 0,05

3468,2 ± 486,9 p> 0,05; p1< 0,05

* р - достовірність відмінності досліджуваних величин відносно групи тварин з вдаваним озвученням

** p1 - достовірність відмінності досліджуваних величин відносно групи тварин з експериментальним запаленням

Стохастичний ультразвук з інтенсивністю 0,3 Вт/см2 призводив до зниження світлосуми на 53,2 % відносно запалення і її нормалізації. Величина спалаху ХЛ хоча і зменшувалась на 6,1 %, але залишалась підвищеною. З цього випливає, що хоча обидва режими УЗ знижували підвищені при запаленні показники хемілюмінесценції плазми крові щурів, але тільки СТУЗ з інтенсивністю 0,2 Вт/см2 зумовлював їх нормалізацію.

З метою визначення механізмів ультразвукового впливу були досліджені основні маркери окисного стресу.

Як видно з результатів, представлених в табл. 3, каррагінанове запалення верхніх дихальних шляхів супроводжувалось підвищенням вмісту малонового діальдегіду в плазмі крові щурів на 75,5 % (р<0,05), а в еритроцитах - на 32,6 % (р<0,05). Під впливом МУЗ з інтенсивністю 0,3 Вт/см2 рівень МДА залишався на 32,4 % (р<0,05) підвищеним відносно норми. Ультразвук інших інтенсивностей для обох режимів призводив до нормалізації рівня МДА в плазмі і еритроцитах крові. Активність каталази ( див. табл. 3) не зазнавала статистично достовірних змін при відтворенні запалення і впливі ультразвуку. Активність супероксиддисмутази в плазмі крові щурів при розвитку запалення збільшувалась на 10 % (р<0,05) відносно контрольних значень. При застосуванні моночастотного ультразвуку з інтенсивністю 0,3 Вт/см2 активність цього ферменту залишалась підвищеною порівняно з контролем на 8,3 % (р<0,05). При використанні всіх інших варіантів озвучення активність СОД не відрізнялися від контрольних величин.

В еритроцитах крові активність супероксиддисмутази збільшувалась при запаленні на 30,2 % (р<0,05). При використанні моночастотного ультразвуку обох досліджених інтенсивностей активність цього ферменту зменшувалась, але залишалась підвищеною на 23 % (р<0,05) і на 14,6 % (р<0,05) порівняно з контролем, відповідно для 0,2 Вт/см2 і 0,3 Вт/см2. Стохастичний ультразвук з інтенсивністю 0,3 Вт/см2 нормалізував активність СОД.

Таким чином, збільшення активності cупероксиддисмутази, що відбувалось при дії ультразвуку, було недостатнім для нейтралізації підвищеної пероксидації ліпідів. Активність другого важливого ферменту антиоксидантного захисту - каталази - не зазнавала суттєвих змін ні при експериментальному запаленні, ні під впливом ультразвуку. В такій ситуації зменшення перекисного окиснення ліпідів під дією ультразвуку досліджених режимів і інтенсивностей не можна пояснити його впливом лише на основні ланки ферментативного антиоксидантного захисту.

В еритроцитах крові найбільш важливим антиоксидантом являється відновлений глутатіон (ГSH), концентрація якого в цих клітинах досить висока. Вміст окисненого глутатіону (ГSSГ) в цих клітинах значно менший.

Необхідно відмітити, що найбільш чутливим показником окисного стресу являється не абсолютна кількість відновленої та окисненої форм глутатіону, а їх співвідношення - ГSH/ГSSГ.

Показано, що при експериментальному запаленні співвідношення ГSH/ГSSГ зменшувалось в 3,3 рази (р<0,05) по відношенню до контролю (рис.7А). При застосуванні моночастотного ультразвуку цей показник залишався зниженим в 1,7 рази (р<0,05) для інтенсивності 0,2 Вт/см2 і 1,5 рази (р<0,05) для інтенсивності 0,3 Вт/см2 відносно норми. Однак, відносно запалення співвідношення ГSH/ГSSГ підвищувалось в 2 рази (р<0,05) і в 2,2 рази (р<0,05), відповідно для інтенсивностей 0,2 Вт/см2 і 0,3 Вт/см2.

Таблиця 3 - Вміст малонового діальдегіду, активність супероксиддисмутази і каталази в еритроцитах і плазмі крові щурів при експериментальному запаленні верхніх дихальних шляхів (ЕЗ) та впливі моночастотного та стохастичного ультразвуку

Досліджувані групи тварин

Показники (M±m)

МДА, нмоль/г гемоглобіну

Активність СОД, Од/г гемоглобіну

Активність каталази, Од/г гемоглобіну

Еритроцити

Контроль, n=9

37,36 ± 3,04

1056,0 ± 49,6

172,4 ± 12,3

ЕЗ, n=10

49,55 ± 4,48*

1374,6 ± 84,6*

164,8 ± 15,6

ЕЗ+МУЗ 0,2 Вт/см2, n=6

40,15 ± 2,15**

1298,9 ± 70,4*

156,4 ± 19,8

ЕЗ+МУЗ 0,3 Вт/см2, n=6

45,16 ± 3,18*

1210,6 ± 50,3*

168,9 ± 18,7

ЕЗ+СТУЗ 0,2 Вт/см2, n=6

40,18 ± 3,09**

1130,5 ± 48,4**

169,7 ± 20,0

ЕЗ+СТУЗ 0,3 Вт/см2, n=6

41,18 ± 2,18**

1260,0 ± 61,2*

170,8 ± 14,7

Плазма крові

Контроль, n=9

0,37 ± 0,04

836,9 ± 39,7

98,0 ± 23,3

ЕЗ, n=10

0,65 ± 0,06*

916,0 ± 21,6*

86,7 ± 21,5

ЕЗ+МУЗ 0,2 Вт/см2,n=6

0,40 ± 0,04**

870,5 ± 21,3

87,9 ± 10,4

ЕЗ+МУЗ 0,3 Вт/см2,n=6

0,49 ±0.08*

906,6 ± 30,4*

90,5 ± 15,6

ЕЗ+СТУЗ 0,2 Вт/см2,n=6

0,39 ±0.08**

897,9 ± 25,6

95,6 ± 19,8

ЕЗ+СТУЗ 0,3 Вт/см2,n=6

0,41 ±0.09**

836,6 ± 26,4

94,9 ± 17,6

*- достовірна різниця відносно контролю при р>0,95

** - достовірна різниця відносно запалення при р>0,95

Стохастичний ультразвук з інтенсивністю 0,3 Вт/см2 також підвищував співвідношення ГSH/ГSSГ відносно запалення в 2,4 рази (р<0,05), але показник залишався в 1,4 рази (р<0,05) нижчим за контрольні значення. При застосуванні ультразвуку стохастичного режиму з інтенсивністю 0,2 Вт/см2 відбувалась нормалізація співвідношення відновлених і окиснених форм в глутатіоновій редокс-системі. Величина досліджуваного показника збільшувалась відносно запалення в 3,1 рази (р<0,05) і досягала рівня контрольних значень.

Таким чином, при експериментальному каррагінановому запаленні верхніх дихальних шляхів спостерігалось значне зниження співвідношення ГSH/ГSSГ. Такі зміни в глутатіоновій системі еритроцитів крові характерні для окисного стресу. Застосування ультразвуку всіх досліджених режимів значно гальмувало його розвиток. Дія СТУЗ з інтенсивністю 0,2 Вт/см2 на глутатіонову редокс-систему була найбільш вираженою і сприятливою.

При каррагінановому запаленні верхніх дихальних шляхів спостерігалось збільшення співвідношення НАДФ+/НАДФН на 37,5 % (р<0,05) відносно контролю (рис. 7Б).

Застосування моночастотного ультразвуку з інтенсивностями 0,2 Вт/см2 і 0,3 Вт/см2 призводило до недостовірного зниження цього показника порівняно з запаленням на 9,1 % ( р>0,05) і 7,3 % ( р>0,05), відповідно. При застосуванні стохастичного ультразвуку з інтенсивністю 0,2 Вт/см2 співвідношення НАДФ+/НАДФН зменшувалось відносно запалення на 21,8 % (р<0,05) і нормалізувалось. СТУЗ з інтенсивністю 0,3 Вт/см2 спричиняв аналогічні, але менше виражені зміни.

Таким чином, ультразвук всіх застосованих режимів і інтенсивностей сприяв зниженню підвищеного при запаленні співвідношення НАДФ+/НАДФН, а СТУЗ з інтенсивністю 0,2 Вт/см2 його нормалізував, що безперечно, є важливим для нормального перебігу метаболічних реакцій та функціонування ферментативних і неферментативних антиоксидантних систем.

В наших дослідженнях також було встановлено, що розвиток експериментального запалення верхніх дихальних шляхів супроводжувався зниженням активності K+,Na+-АТФ-ази мембран еритроцитів ( рис. 8 ) на 55,6 % (р<0,05) порівняно з контролем через 3 год після введення флогогена. Вміст АТФ (рис. 9) в крові щурів при цьому підвищувався на 48,3 % (р<0,05). Під дією МУЗ відбувалось підвищення АТФ-азної активності в 2 рази (р<0,05) порівняно з запаленням, що зумовлювало помітне наближення досліджуваного показника до контрольного рівня. Активність ферменту становила 88,9 % (р>0,05) від контрольного значення. Застосування стохастичного ультразвуку дозволяло повністю нормалізувати активність K+,Na+-АТФ-ази мембран еритроцитів.

Разом з тим, дія ультразвуку сприяла зниженню вмісту АТФ, що складав 96 % (р>0,05) від контролю для моночастотного і 97,5 % (р>0,05) - для стохастичного ультразвуку.

Сумуючи отримані результати можна констатувати, що відтворення експериментального запалення верхніх дихальних шляхів супроводжувалось розвитком окисного стресу та підвищенням енергетичної забезпеченості запальних реакцій за рахунок накопичення АТФ. Це є характерною рисою запальних патологій. Нормалізуюча дія ультразвуку малих інтенсивностей на запальний процес пов'язана із порушенням енергопостачання запальних реакцій в зв'язку з зростанням АТФ-азної активності і зменшенням вмісту АТФ [Карась, Нурищенко, 1995], а також підвищенням стійкості організму до вільнорадикального окиснення за рахунок відновлення балансу в системі антиоксидантного захисту.

Механізми впливу моночастотного і стохастичного ультразвуку при хронічному тонзиліті. Хронічний тонзиліт супроводжується розвитком ендогенної інтоксикації, що обумовлена багатьма механізмами і пов'язана з дискоординацією метаболічних процесів [Веремеенко, 1978; Заболотний, Мельников, 1993]. До метаболічних порушень, що мають загальне значення в розвитку патології, відноситься модифікація вільнорадикального окиснення. Зважаючи на те, що хронічний тонзиліт супроводжується порушенням окиснювального гомеостазу [Шевченко та ін., 1993], а вплив на перекисне окиснення ліпідів є важливим ланцюгом в механізмі дії ультразвуку [Нурищенко, Мірошниченко, 2003; 2004], нами було проведено вивчення вільнорадикального окиснення та рівня ендогенної інтоксикації в плазмі крові хворих в динаміці лікування та у після лікувальний період.

Встановлено, що показники хемілюмінесценції плазми крові хворих на компенсований тонзиліт знижені відносно контролю. Так, світлосума реакції хемілюмінесценції знижувалась на 47,7% (р<0,05) з 2945,0168,0 ум.од. до 1541,0110,4 ум.од. Одночасно амплітуда спалаху хемілюмінесценції знижувалась на 41,9 % (р<0,05) з 32,961,50 ум. од. до 19,143,05 ум.од. На відміну, в крові хворих на декомпенсований тонзиліт спостерігалось деяке збільшення світлосуми реакції хемілюмінесценції, а амплітуда спалаху ХЛ не відрізнялась від такої в контролі. Така зміна показників хемілюмінесценції плазми крові пояснюється формуванням патологічного окисного гомеостазу, коли едогенні антиоксиданти не можуть нейтралізувати підвищену продукцію вільних радикалів.

Курс стохастичної ультразвукової терапії призводив до нормалізації параметрів хемілюмінесценції плазми крові хворих на компенсований хронічний тонзиліт. Величина світлосуми реакції хемілюмінесценції складала 129,1 % (р>0,05) від контролю, а величина амплітуди спалаху хемілюмінесценції - 111,4% (р>0,05) від контролю. Через 3 тижня після терапії стохастичним ультразвуком показники хемілюмінесценції плазми крові хворих на хронічний тонзиліт практично вже не відрізнялися від таких в контрольній групі і становили 103,6 % (р>0,05) контрольного значення - для світлосуми реакції ХЛ і 104,2 % (р>0,05) - для амплітуди спалаху ХЛ. Ця тенденція виявила довготривалий прояв і спостерігалась протягом 2-ох років після лікування. Курс терапії моночастотним ультразвуком також збільшував показники хемілюмінесценції плазми крові хворих на хронічний компенсований тонзиліт. Світлосума реакції хемілюмінесценції складала 132 % (р<0,05) від контролю, а амплітуда спалаху хемілюмінесценції - 89,3 % (р>0,05) від контролю. Через 3 тижня після лікування світлосума реакції хемілюмінесценції не відрізнялася від показників в контрольній групі. Амплітуда спалаху хемілюмінесценції залишалася на такому ж рівні, що і зразу після закінчення лікування. Через 3 місяці після закінчення курсу терапії моночастотним ультразвуком світлосума реакції хемілюмінесценції знижувалась відносно контролю, але залишалась підвищеною порівняно з показником до лікування і складала 87,6 % (р>0,05) від контролю. Амплітуда спалаху хемілюмінесценції зазнавала подальшого зниження і становила 79,7% (р<0,05) від контролю. Через 2 роки показники хемілюмінесценції плазми крові у хворих, які проходили курс моночастотної ультразвукової терапії, знаходились в межах, характерних для компенсованого хронічного тонзиліту.

При декомпенсованому хронічному тонзиліті світлосума реакції хемілюмінесценції плазми крові була підвищеною відносно контрольної групи, а амплітуда спалаху не відрізнялась від контролю. 10-денний курс, як моночастотної, так і стохастичної ультразвукової терапії, призводив до збільшення показників хемілюмінесценції. Світлосума реакції хемілюмінесценції складала 125,6 % (р<0,05) і 130,4 % (р<0,05) від контрольних значень після застосування МУЗ і СТУЗ, відповідно. Амплітуда спалаху також збільшувалась і складала 115,6% (р>0,05) і 120,4 % (р>0,05) від контролю, відповідно. Через 3 тижня після закінчення лікування величина світлосуми реакції хемілюмінесценції майже нормалізувалась і складала 105,4 % (р>0,05) та 102,5 % (р>0,05) для МУЗ і СТУЗ, відповідно. Через 3 місяці після лікування МУЗ світлосума реакції ХЛ складала 109,8% (р>0,05), а СТУЗ - 104,8 % (р>0,05). Одночасно, амплітуда спалаху становила 102,4 % (р>0,05) і 101,8 % (р>0,05) від контролю для МУЗ і СТУЗ, відповідно. Через 2 роки після МУЗ-терапії світлосума реакції хемілюмінесценції збільшувалась і становила 115,8 % (р>0,05) від контролю, а після СТУЗ-терапії - 108,4 % (р>0,05). Одночасно, амплітуда спалаху становила 98,6 % (р>0,05) від контролю після лікування моночастотним ультразвуком і 101,2 % (р>0,05) - стохастичним.

При визначенні рівня середньомолекулярних пептидів в крові хворих на хронічний тонзиліт було встановлено, що при всіх формах захворювання відбувалось підвищення цього показника. В крові хворих на декомпенсований хронічний тонзиліт показник рівня середньомолекулярних пептидів досягав величини 0,4710,058 ум. од., що було на 96,3 % (р<0,05) більше, ніж у контролі. При компенсованому тонзиліті рівень СМП також був підвищеним і досягав величини 0,3540,060 ум. од., що було на 47,5 % (р<0,05) більше, ніж в контрольній групі.

По закінченні курсу стохастичної ультразвукової терапії рівень ендогенної інтоксикації знижувався. Показники СМП тепер складали 111,2 % (р<0,05) і 120,8 % (р<0,05) від контролю для хворих на компенсовану і декомпенсовану форми, відповідно. Через 3 тижня після лікування вміст СМП в плазмі крові хворих на компенсований хронічний тонзиліт досягав рівня, що не відрізнявся від показників в контрольній групі, тоді як в плазмі крові хворих на декомпенсовану форму захворювання він складав 115,4 % (р>0,05) від контролю. Через 3 місяці і навіть 2 роки після курсу стохастичної ультразвукової терапії, рівень СМП в плазмі крові хворих на компенсований хронічний тонзиліт залишався статистично достовірно нижчим, ніж до лікування, дорівнюючи 104,3 % (р>0,05) і 115,1 % (р>0,05) від контролю. При лікуванні хворих на декомпенсований хронічний тонзиліт рівень СМП пептидів в плазмі крові через 3 місяці складав 115,9 % (р>0,05) від контролю, а через 2 роки після лікування - вже 140,5 % (р<0,05).

Після проведення курсу моночастотної ультразвукової терапії рівень ендогенної інтоксикації у хворих на хронічний тонзиліт також знижувався і вміст СМП складав 127,7 % (р<0,05) від контролю для хворих на компенсовану форму і 145,4 % (р<0,05)- на декомпенсовану форму. На такому ж рівні показники вмісту СМП в плазмі крові хворих на компенсований тонзиліт трималися через 3 тижня і через 3 місяці після ультразвокового лікування складаючи відповідно 122,5 % (р>0,05) і 127 % (р>0,05) від контролю. Вміст СМП в плазмі хворих на декомпенсований тонзиліт через 3 тижня становив 130,5 % (р<0,05) від контролю, а через 3 місяці - 128,6 % (р<0,05). Через 2 роки після закінчення лікування показники вмісту СМП в плазмі крові хворих на хронічний тонзиліт, що проходили курс МУЗ-терапії, знову підвищувалися до рівня, що є характерним для захворювання.

Визначення активності K+,Na+-АТФ-ази, Ca2+-АТФ-ази, Mg2+-АТФ-ази мембран еритроцитів крові хворих на хронічний тонзиліт показало, що при всіх формах захворювання відбувались зміни цих показників. Так, у хворих на компенсований хронічний тонзиліт до лікування активність К+,Na+-АТФ-ази складала 242 % (р<0,05), Са2+-АТФ-ази - 709 % (р<0,05), а Мg2+-АТФ-ази -346 % (р<0,05) відносно контролю. Після курсу моночастотної ультразвукової терапії активність ферментів знижувалась і складала для К+,Nа+-АТФ-ази 0,041 ±0,007 мкмоль Рн/год на мг білка, що становило 140 % (р<0,05) від контролю; для Са2+-АТФ-ази активність складала 0,063+0,009 мкмоль Рн/год на мг білка, що становило 287,3 % (р<0,05) від контролю; для Мg2+-АТФ-ази активність становила 0,041+0,006 мкмоль Рн/год на мг білка, що складало 152,6 % (р<0,05) від контролю. Після курсу стохастичного ультразвукового лікування процес зниження активності АТФ-аз відносно захворювання був виражений більш помітно. Показники АТФ-азної активності в цьому випадку становили для К+,Nа+-АТФ-ази 0,034±0,005 Рн/год на мг білка, що складало 117,9 % (р>0,05) від контролю; для Са2+-АТФ-ази - 0,046+0,009 Рн/год на мг білка, що складало 209,6 % (р>0,05) від контролю); для Мg2+-АТФ-ази -0,033+0,004 Рн/год на мг білка, що складало 121,5 % (р>0,05) від контролю.

У хворих на хронічний тонзиліт з декомпенсованою формою захворювання активність іон-транспортних АТФ-аз мембран еритроцитів була нижчою, ніж в контролі. До лікування активність К+,Na+-АТФ-ази складала 70,7% (р<0,05), активність Са2+-АТФ-ази - 46,8 % (р<0,05), активність Мg2+-АТФ-ази - 30,0 % (р<0,05) порівняно з контролем. Після курсу МУЗ-терапії ці показники зростали і становили для К+,Nа+-АТФ-ази 0,024+0.002 Рн/год на мг білка, що складало 81,4 % (р>0,05) від контролю; для Са2+-АТФ-ази - 0.014±0,004 Рн/год на мг білка, що складало 64,6 % (р>0,05) від контролю; для Мg2+-АТФ-ази - 0,013±0,003 Рн/год на мг білка, що складало 47,0 % (р>0,05) від контролю. Застосування СТУЗ сприяло більш помітному зростанню ферментативних активностей. Рівень активності К+,Nа+-АТФ-ази після лікування СТУЗ складав 0,025+0,002 Рн/год на мг білка, що становило 87,6 % (р>0,05) від контролю; Са2+-АТФ-ази - 0,019+0,009 Рн/год на мг білка, що становило 89,6 % (р>0,05) від контролю; Мg2+-А'ГФ-ази - 0,017±0,003 Рн/год на мг білка, що становило 63,3 % (р>0,05) від контролю.

Отримані результати свідчать про те, що проведення моночастотної і стохастичної ультразвукової терапії призводило до зниження рівня ендогенної інтоксикації та нормалізації процесів вільнорадикального окиснення, порушених при хронічному тонзиліті. Терапія стохастичним ультразвуком викликала триваліший і більш виражений позитивний вплив в порівнянні з терапією моночастотним ультразвуком. Аналізуючи отримані результати, можна побачити однонаправленість змін в показниках хемілюмінесценції та середньо-молекулярних пептидів. Це може бути свідченням того, що ультразвук, діючи на вільнорадикальні процеси, сприяє нормалізації клітинного метаболізму і усуває ендогенну інтоксикацію. Аналіз вмісту ДНК в ядрах епітеліальних клітин мигдаликів показав, що у хворих на хронічний тонзиліт спостерігалось домінування тенденцій пов'язаних з деградацією геномної ДНК та появою генетично неповноцінних клітин зі зниженим рівнем плоїдності. Проведення стохастичної і моночастотної ультразвукової терапії зумовлювало спалах анеуплоїдизації клітин [Заболотний, Нурищенко та ін., 2004] та їх подальше відторгнення. Одночасно з цим відбувалась активізація регенераційних процесів в результаті прискорення ДНК-синтезуючих процесів та підвищення мітотичної активності субпопуляції неушкоджених клітин мигдаликового епітелію. Це призвело до значного збільшення мітотично активних диплоїдних клітин вже після 5-ти сеансів ультразвукової терапії. Дія стохастичного УЗ зумовлювала, на відміну від моночастотного, двостадійність масової анеуплоїдизації епітеліального шару, що забезпечувало більш глибоку елімінацію генетично неповноцінних та пошкоджених клітин. Можливо, саме це явище лежить в основі більш тривалих термінів ремісії після СТУЗ-терапії порівняно з МУЗ - терапією. Необхідно також запинитися на тому факті, що як моночастотна, так і стохастична УЗ-терапія призводили до підвищення показників хемілюмінесценції плазми крові не тільки по відношенню до хронічного тонзиліту, але і до контрольної групи. Такий стан був характерний для загострення хронічного запалення. Але протягом тижня досліджені показники нормалізувалися. Таким чином, можна вважати, що ультразвук є адекватним подразником, котрий запускає копенсаторно-пристосувальні механізми і переводить клітинний метаболізм в нормальні фізіологічні межі.

На підставі проведених досліджень слід припустити, що під дією ультразвуку терапевтичних інтенсивностей активуються біосинтетичні ланцюги метаболізації запасних поживних речовин. В результаті збільшується внутріклітинний пул ферментів антиоксидантного захисту та відновлених форм глутатіону і НАДФН. В клітинах посилюються репараційні процеси, що спрямовані на відновлення пошкоджених мембранних структур та генетичного матеріалу, а також нейтралізацію вільних радикалів. Якщо початкового енергетичного потенціалу вистачає, то клітина долає накопичені генетичні та функціональні пошкодження. В іншому разі прискорюється апоптоз, і клітина гине. Було встановлено, що процеси відновлення та загибелі клітин в умовах ультразвукового впливу відбуваються паралельно, що дає змогу, завдяки використанню курсового озвучення, поступово здійснити повноцінну репопуляцію в тканинах органів-мішеней. В той же час, широка варіабельність клітинної популяції по фізико-хімічним параметрам окремих клітин зумовлювала більшу адекватність стохастичного режиму ультразвукового сигналу порівняно з моночастотним щодо кінцевого терапевтичного ефекту. За межею терапевтичних інтенсивностей наведеної позитивної стимуляції ферментативної активності не відбувалось, що негативно впливало як на клітини, так і на тканини загалом.

Висновки

1. Біологічна дія як стохастичного, так і моночастотного ультразвукового сигналу, залежить від його інтенсивності. В області інтенсивностей 0,1-0,3 Вт/см2 ультразвук обох режимів проявляє таку біологічну дію, яка зумовлює стимуляцію нормальних фізіологічних реакцій. При інтенсивності 0,5 Вт/см2 ультразвук спричиняє зміни, які ведуть до підвищення мембранної проникності і порушення функціонування мембранних ферментів. Підвищення інтенсивності УЗ до 1,0 Вт/см2 призводить до активації перекисного окиснення ліпідів за рахунок неспроможності системи антиоксидантів нейтралізувати дію вільних радикалів. УЗ цієї інтенсивності викликає також перерозподіл окиснених і відновлених форм нікотинамідаденін динуклеотидних та нікотинамідаденін динуклеотидфосфатних коферментів з переважанням окиснених форм, що негативно позначається на перебігу біосинтетичних реакцій. Результати дослідження свідчать про більш виражену біологічну дію стохастичного ультразвуку порівняно з моночастотним як в області стимулюючих (до 0,5 Вт/см2), так і пошкоджуючих (> 1 Вт/см2) інтенсивностей.

2. Ультразвук як моночастотного, так і стохастичного режимів, в залежності від інтенсивності по різному впливав на розвиток експериментального запалення. При застосуванні ультразвуку з інтенсивностями 0,1 Вт/см2 і 0,2 Вт/см2 каррагінановий набряк кінцівки щурів помітно зменшувався, тоді як озвучення з інтенсивністю 1,0 Вт/см2 вело до посилення каррагінанового запалення кінцівки щурів.

3. Здатність ультразвуку модифікувати каррагінановий набряк у залежності від інтенсивності пов'язана з його впливом на вільнорадикальне окиснення й антиоксидантний захист. Вплив ультразвуку з інтенсивностями 0,1 Вт/см2 і 0,2 Вт/см2 сприяв зниженню перекисного окиснення ліпідів і підвищенню ефективності антиоксидантного захисту, зменшенню нейтрофільної інфільтрації при каррагінановому запаленні. Використання УЗ з інтенсивністю 0,5 Вт/см2 викликало незначне посилення вільнорадикальних процесів. Застосування ультразвуку з інтенсивністю 1,0 Вт/см2 пов'язано з посиленням вільнорадикального окиснення, зниженням антиоксидантного захисту та підвищенням нейтрофільної інфільтрації у вогнищі запалення. Відсутність достовірних розходжень у дії моночастотного і стохастичного ультразвуку вказує на єдиний механізм їх дії на досліджені параметри.

4. Моночастотний і стохастичний ультразвук з інтенсивністю 0,2 Вт/см2 зменшував прояви експериментального запалення верхніх дихальних шляхів. Одним з основних механізмів такої дії є здатність як моночастотного, так і стохастичного ультразвуку нормалізувати параметри хемілюмінесценції плазми крові та зменшувати прояви окисного стресу. Про це свідчило зниження вмісту малонового діальдегіду, нормалізація активності супероксиддисмутази, збільшення вмісту відновленого і зменшення вмісту окисненого глутатіону, підвищення їх співвідношення, а також співвідношення НАДФН/НАДФ+.

5. Протизапальна дія ультразвуку моночастотного та стохастичного режимів при експериментальному запаленні верхніх дихальних шляхів пов'язана з порушенням енергозабезпечення запальних реакцій. Це реалізується шляхом зростання розпаду АТФ та підвищення АТФ-азної активності.

6. На основі досліджень, проведених на моделях запалення, було встановлено, що моночастотний і стохастичний ультразвук з інтенсивностями 0,1-0,3 Вт/см2 проявляють біологічну ефективність при відсутності деструктивного впливу на тканини та клітини організму. Ультразвук такого діапазону інтенсивностей може бути рекомендований для терапевтичного застосування в клінічній практиці. Показники хемілюмінесценції плазми крові, вмісту АТФ, АТФ-азної активності еритроцитів крові є характерними як для ідентифікації запалення, так і впливу УЗ і тому можуть бути використані для оцінки ефективності ультразвукової терапії.

7. Розроблено інтегральний показник лабораторного визначення форми запального процесу у хворих на хронічний тонзиліт, котрий складається з двох компонентів: перший з них характеризує стан антиоксидантних систем крові хворих, а другий вказує на зміни в концетрації токсичних речовин білкової природи, які відіграють роль специфічних маркерів ендогенної інтоксикації організму. Використання цього показника в клінічній практиці сприяє поліпшенню і прискоренню діагностики щодо визначення адекватних засобів лікування.

8. Показано існування залежності активності іонних АТФ-аз від гостроти запального процесу в піднебінних мигдаликах. Гостра фаза хронічного тонзиліту супроводжується значним пригніченням загальної іон-транспортної АТФ-азної активності та її окремих компонентів, котрі при затуханні запалення поступово відновлюються, причому при компенсованій формі захворювання помітно перевищують контрольні рівні. Аналіз отриманих результатів показує, що застосування ультразвуку як моночастотного, так і стохастичного режимів сприяє нормалізації активності іон-транспортних АТФ-аз мембран еритроцитів хворих на хронічний тонзиліт. Після курсу моночастотної і стохастичної УЗ-терапії підвищена активність К+,Nа+-АТФ-ази, Са2+-АТФ-ази, Мg2+-АТФ-ази еритроцитів крові хворих з компенсованою формою знижувалась. Як правило, знижені показники активності цих ферментів в еритроцитах крові хворих на хронічний тонзиліт з декомпенсованою формою підвищувались.

9. У хворих на хронічний тонзиліт змінюється метаболічний стан лімфоцитів і нейтрофілів крові, що проявляється в суттєвих змінах активності їх ферментів. При застосуванні моночастотної і стохастичної ультразвукової терапії відмічається нормалізація метаболічних процесів.

10. Проведення моночастотної і стохастичної ультразвукової терапії призводить до зниження рівня ендогенної інтоксикації та нормалізації процесів вільнорадикального окиснення, порушених при хронічному тонзиліті. СТУЗ-терапія викликає триваліший і більш виражений позитивний вплив в порівнянні з МУЗ-терапією.

11. Аналіз вмісту ДНК в ядрах епітеліальних клітин мигдаликів показано, що у хворих на хронічний тонзиліт спостерігалось домінування тенденцій пов'язаних з деградацією геномної ДНК та появою генетично неповноцінних клітин зі зниженим рівнем плоїдності. Проведення стохастичної і моночастотної ультразвукової терапії зумовлювало спалах анеуплоїдизації клітин та їх подальше відторгнення. Одночасно з цим ультразвук як моночастотного, так і стохастичного режимів підвищував ДНК-синтезуючу та мітотичну активність субпопуляції неушкоджених диплоїдних клітин мигдаликового епітелію. Дія стохастичного УЗ зумовлювала більш глибоку елімінацію генетично неповноцінних та пошкоджених клітин. Можливо, саме це явище лежить в основі більш ефективної стохастичної ультразвукової терапії, порівняно з моно частотною.

Список опублікованих праць за темою диссертації

1. Островский И.В., Карась А.Ф., Нурищенко Н.Е. Влияние стохастического ультразвука на биоэнергетику и свободнорадикальное окисление при экспериментальном воспалении // Доповіді національної академії наук України.- 1995.- № 4.- С. 118-120.

2. Островский И.В., Карась А.Ф., Нурищенко Н.Е., Стрежак В.В. Влияние стохастической ультразвуковой терапии на показатели крови больных хроническим тонзиллитом // Доповіді національної академії наук України.- 1995.- № 10.- С. 144-147.

3. Карась А.Ф., Андрейченко С.В., Нурищенко Н.Е., Стрежак В.В., Островский И.В. Нормализующее влияние стохастического ультразвука на хемилюминесценцию плазмы крови и АТФ-азную активность эритроцитов крови больных хроническим тонзиллитом // Физика живого. - 1995.- Т. 3.- № 1.- С. 81-85.

4. Нурищенко Н.Є., Улановська О.О., Карась А.Ф., Андрейченко С.В., Кучеренко Т.І. Активність ферментів лімфоцитів та нейтрофілів крові у хворих на хронічний декомпенсований тонзиліт // Журнал вушних, носових і горлових хвороб. - 1996.- № 4.- С. 1-4.

5. Мінін Ю.В., Кучеренко Т.І., Карась А.Ф., Нурищенко Н.Є., Андрейченко С.В., Макашев В.Є. Лікування хворих на вазомоторний риніт з застосуванням КВЧ-терапії // В збірнику: Матеріали ювілейної науково-практичної конференції, присвяченої 100-річчю О.С.Коломийченка. Київ, 1998.- С. 293-304.

6. Заболотний Д.І., Мінін Ю.В., Карась А.Ф., Нурищенко Н.Є., Кучеренко Т.І. Клініко-лабораторне обгрунтування застосування КВЧ-терапії при комбінованому лікуванні хворих на поліпозний риносинуїт // В збірнику: Матеріали ювілейної науково-практичної конференції, присвяченної 100-річчю О.С.Коломийченка. Київ, 1998.- С. 234-241.

7. Мусіч І.В., Заболотний Д.І., Нурищенко Н.Є., Карась А.Ф., Андрейченко С.В. Вплив КВЧ-терапії та фуросеміду на хемілюмінесценцію крові хворих на поліпозний етмоїдит // Журнал вушних, носових і горлових хвороб. - 2000.- № 1.- С. 59-61.

8. Малікова Н.М., Нурищенко Н.Є., Андрейченко С.В., Карась А.Ф. Вплив ДМХ-терапії на хемілюмінесценцію крові у хворих на хронічний тонзиліт // Журнал вушних, носових і горлових хвороб. - 2000.- № 5.- С 87-89.

9. Нурищенко Н.Є., Карась А.Ф., Стрежак В.В., Островський І.В. Віддалені результати стохастичної ультразвукової терапії хронічного тонзиліту // Доповіді Національної академії наук України. - 2001.- № 12.- С. 154-159.

10. Нурищенко Н.Є., Марченко О.Т. Вплив моночастотного та стохастичного ультразвуку на вільнорадикальне окиснення при експериментальному запаленні //Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Серія Біологія. - 2002.- Вип. 36-37.- С. 14-17.

11. Нурищенко Н.Є. Цитохімічні дослідження ферментів лімфоцитів та нейтрофілів периферичної крові хворих на хронічний тонзиліт при ультразвуковому лікуванні //Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Серія Біологія. - 2002.- Вип. 38.- С. 58-61.

12. Нурищенко Н.Є., Андрейченко С.В., Мірошниченко М.С. Характерні зміни деяких показників крові хворих на хронічний тонзиліт при лікуванні стохастичним ультразвуком // Фізика живого .- 2003.- Т. 11.- № 1.- С.80-83.

13. Нурищенко Н.Є. Молекулярні аспекти патогенезу хронічного тонзиліту // Наукові записки Тернопільського державного педагогічного університету ім. Володимира Гнатюка. Серія: Біологія. - 2003.- Т. 21.- № 2.- С. 54-57.

14. Нурищенко Н.Є., Андрейченко С.В., Островський І.В., Мірошниченко М.С. Метаболізм піридинових нуклеотидів в гепатоцитах щурів за дії моночастотного та стохастичного ультразвука // Наукові записки Тернопільського державного педагогічного університету ім. Володимира Гнатюка. Серія: Біологія. - 2003.- Т. 22.- № 3-4.- С. 91-96.

15. Нурищенко Н.Є., Андрейченко С.В., Мірошниченко М.С. Вивчення впливу гостроти запалення піднебінних мигдаликів на активність іонних АТФ-аз еритроцитів крові людини // Біофізичний вісник. - 2003.- Вип. 1 (12).- С. 70-73.

16. Нурищенко Н.Є., Мірошниченко М.С. Вплив моночастотного та стохастичного ультразвуку різних інтенсивностей на перекисне окиснення ліпідів в крові щурів // Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Серія Біологія. - 2003.- Вип. 41.- С. 108-110.

17. Нурищенко Н.Є. Вплив різних інтенсивностей стохастичного ультразвуку на деякі показники крові експериментальних тварин // Науковий вісник Чернівецького університету. Серія Біологія.- 2003.- Вип. 169.- С. 71-75.

18. Нурищенко Н.Є., Андрейченко С.В., Мірошниченко М.С. Влияние однократного и курсового применения ультразвука разных интенсивностей на развитие экспериментального отека // Физика живого. - 2003.- Т.11.- № 2.- С. 106-111.

19. Нурищенко Н.Є. Вплив моночастотного та стохастичного ультразвука на перекисне окиснення ліпідів та антиоксидантний захист при експериментальному запаленні // Наукові записки Тернопільського державного педагогічного університету ім. Володимира Гнатюка. Серія: Біологія. - 2004.- Т.23 .- № 1-2 .- С. 94-98.

20. Нурищенко Н.Є. Активність мієлопероксидази при експериментальному запаленні та впливі ультразвука терапевтичних інтенсивностей // Науковий вісник Ужгородського університету. Серія Біологія.- 2004.- Вип. 14.- С. 119-121.

21. Нурищенко Н.Є., Кривохатська Л.Д., Карась А.Ф. Вплив моночастотного і стохастичного ультразвуку на процеси інтерфероноутворення в лейкоцитах та синтетичну активність лімфоцитів крові людини in vitro // Науковий вісник Ужгородського університету. Серія Біологія. - 2004.- Вип. 15.- С. 177-179.

22. Нурищенко Н.Е., Мирошниченко Н.С. Влияние ультразвука терапевтических интенсивностей на содержание малонового диальдегида, глутатиона и активность миелопероксидазы при экспериментальном воспалении // Физика живого. - 2004.- Т. 12.- № 1.- С. 73-81.

23. Заболотний Д.І., Нурищенко Н.Є., Карась А.Ф., Стрежак В.В., Андрейченко С.В., Алтуніна С.В. Вміст ДНК в епітеліальних клітинах мигдаликів хворих на хронічний тонзиліт при лікуванні з застосуванням моночастотного та стохастичного ультразвуку // Проблеми екологічної та медичної генетики і клінічної імунології: Збірник наукових праць. Київ, Луганськ, Харків, 2004.- Вип. 8(61).- С. 27-36.

24. Нурищенко Н.Е., Карась А.Ф., Андрусишина И.Н. Влияние ультразвука на АТФ-азную активность митохондрий печени //В сборнике: Научно-практическая конференция по эмоционально-стрессовой психотерапии, физическому воспитанию, реабилитации и диагностике. Одесса, 1990.- С.58.

25. Андрейченко С., Нурищенко Н., Карась А. Дослідження синергічної дії низькодозового опромінення та флогогених агентів // Матеріали щорічної наукової конференції національного університету „Києво-Могилянська Академія„ “Україна: людина, суспільство, природа”. Київ, 1995.- С. 46.

26. Андрейченко С., Нурищенко Н., Карась А. Вільнорадикальне окиснення в плазмі крові щурів при розвитку експериментального запалення ВДШ в умовах опромінення в зоні ЧАЕС // Матеріали щорічної наукової конференції національного університету „Києво-Могилянська Академія„ “Україна: людина, суспільство, природа”. Київ, 1995.- С. 53.

27. Нурищенко Н., Карась А., Андрейченко С. Функціонально-метаболічна активність лімфоцитів та нейтрофілів периферичної крові щурів при експериментальному запаленні ВДШ в умовах опромінення в зоні ЧАЕС // Матеріали щорічної наукової конференції національного університету „Києво-Могилянська Академія„ “Україна: людина, суспільство, природа”. Київ, 1995.- С. 54.

28. Карась А.Ф., Нурищенко Н.Е., Стрежак В.В., Островский И.В., Дубровский О.Б. Изучение эффективности широкополосного стохастического ультразвука при лечении больных хроническим тонзиллитом // Матеріали YIII-го з'їзду отоларингологів України. Київ, 1995.- С. 115-116.

29. Карась А.Ф., Нурищенко Н.Е., Гюллінг Е.В. Застосування карбобензпириду та його ліпосомальної форми при запаленні верхніх дихальних шляхів в експерименті // Матеріали YIII-го з'їзду отоларингологів України. Київ, 1995.- С. 134-136.

30. Nurishchenko N., Andreychenko S., Karasse A., Ostrovsky I. Stochastic ultrasound therapeutics of chronic tonsillitis // 2nd World Congress of Otorhinolaryngologic Allergy Endoscopy and Laser Surgery / Joint Meeting of the American Academy of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery and of the Panhellennic Society of Otorhinolaryngology - Head and Neck Surgery / 11th Panhellenic Congress of Otorhinolaryngology - Head and Neck Surgery. Abstracts. - Athens (Greece), 2001. - P.283.

31. Nurishchenko N., Andreychenko S., Karasse А. The application of broad band ultrasound for treatment of chronic tonsillitis // XVII World Congress of the International Federation of Oto-Rhino-Laryngological Societies. Abstract Book.- Cairo (Egypt), 2002.- P. 300.

32. Нурищенко Н.Е., Мирошниченко Н.С., Андрейченко С.В. Особенности перекисного окисления липидов в условиях однократного и продолжительного применения ультразвука // Ш з'їзд з радіаційних досліджень (радіобіологія і радіоекологія), Київ, 2003.- С. 58.

33. Nurishchenko N., Miroshnichenko N., Andreychenko S. The advantages of stochastic ultrasound in curing of chronic tonsillitis // Ш з'їзд з радіаційних досліджень (радіобіологія і радіоекологія), Київ, 2003.- С. 238.

Анотації

Нурищенко Н.Є. Молекулярні та біофізичні механізми дії ультразвуку при експериментальному запаленні і хронічному тонзиліті. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора біологічних наук зі спеціальності 03.00.02 - біофізика. - Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2005.

Дисертація присвячена встановленню основних фізико-хімічних і біофізичних механізмів протизапальної дії ультразвуку моночастотного і стохастичного режимів терапевтичного діапазону інтенсивностей ( 0,1 Вт/см2-1,0 Вт/см2 ).

Аналіз отриманих експериментальних даних дозволив зробити заключення, що моночастотний і стохастичний ультразвук з інтенсивностями 0,2 Вт/см2 і 0,3 Вт/см2 підвищує стійкість організму до вільнорадикального окиснення за рахунок відновлення балансу в системі антиоксидантного захисту, а також знижує біоенергетичне забезпечення запальних реакцій. Внаслідок здатності ультразвуку впливати одночасно на декілька механізмів розвитку запалення, його дію можна вважати багатоплановою. Ультразвук із інтенсивностями 0,5 Вт/см2 і 1,0 Вт/см2 викликає зміни клітинного метаболізму, що є синергічними відносно розвитку запального процесу. Результати дослідження свідчать про більш виражену біологічну дію стохастичного ультразвуку порівняно з традиційним моночастотним як в області стимулюючих (до 0,5 Вт/см2), так і пошкоджуючих (> 1 Вт/см2) інтенсивностей. В основі більшої, порівняно з моночастотною, ефективності стохастичної ультразвукової терапії при хронічному тонзиліті лежить здатність стохастичного ультразвукового сигналу ефективно впливати на вільнорадикальне окиснення, а також ініціювати видалення епітеліальних клітин піднебінних мигдаликів з порушеним, в результаті розвитку патології, геномом з одночасною активізацією регенераційних процесів та відновленням субпопуляції нормальних диплоїдних клітин.

Ключові слова: ультразвук, експериментальне запалення, хронічний тонзиліт, вільнорадикальне окиснення, хемілюмінесценція, мембранні АТФ-ази, інтерферони, плоїдність.

Нурищенко Н.Е. Молекулярные и биофизические механизмы действия ультразвука при экспериментальном воспалении и хроническом тонзиллите. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук по специальности 03.00.02 - биофизика. - Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Киев, 2005.

Диссертация посвящена установлению основных физико-химических и биофизических механизмов противовоспалительного действия ультразвука моночастотного и стохастического режимов терапевтического диапазона интенсивностей ( 0,1 Вт/см2 - 1,0 Вт/см2). Проведено комплексное исследование механизмов противовоспалительного действия моночастотного и стохастического ультразвука на моделях воспалительных патологий и при хроническом тонзиллите. Использование стохастического ультразвука (СТУЗ) было связано с попыткой повышения эффективности ультразвукового сигнала за счет оптимизации его параметров. А именно, использования не одной фиксированной частоты, как при действии моночастотного ультразвука (МУЗ), а диапазона частот 0,88-2,64 МГц.

Можно констатировать, что как моночастотный, так и стохастический ультразвук в области интенсивностей 0,1-0,3 Вт/см2 проявляют биологическое действие, которое предопределяет стимуляцию нормальных физиологических реакций. Ультразвук обоих режимов с интенсивностью 0,5 Вт/см2 вызывает изменения, которые ведут к повышению мембранной проницаемости, снижению ферментативной активности Na+,K+-АТФ-азы. Повышение интенсивности ультразвука до 1,0 Вт/см2 приводит к активации перекисного окисления липидов за счет неспособности системы антиоксидантов нейтрализовать действие свободных радикалов. Ультразвук этой интенсивности вызывает также перераспределение окисленных и восстановленных форм никотинамидаденин динуклеотидных и никотинамидаденин динуклеотидфосфатных коферментов с преобладанием окисленных форм, что отрицательно сказывается на биосинтетических реакциях.

Результаты исследования свидетельствуют про более выраженное биологическое действие стохастического ультразвука, по сравнению с моночастотным как в области стимулирующих (до 0,5 Вт/см2), так и повреждающих (> 1 Вт/см2) интенсивностей.

На моделях экспериментального воспаления показано, что терапевтический ультразвук способен оказывать как противо- воспалительное, так и провоспалительное действие в зависимости от интенсивности. Так, и МУЗ, и СТУЗ угнетают развитие воспаления при интенсивностях 0,1 Вт/см2 и 0,2 Вт/см2, а при интенсивностях больших, чем 0,5 Вт/см2 - усиливают его.

Установлено, что противовоспалительное действие МУЗ и СТУЗ связано с их одновременным влиянием на несколько механизмов экспериментального воспаления. Во-первых, ультразвук с интенсивностями 0,1-0,3 Вт/см2 уменьшает проявления окислительного стресса за счет восстановления баланса в системе антиоксидантной защиты и, во-вторых, снижает энергетическую обеспеченность воспалительных реакций.

Моночастотная и стохастическая ультразвуковая терапия приводила к снижению уровня эндогенной интоксикации и нормализации процессов свободнорадикального окисления, нарушенных при хроническом тонзиллите. Терапия стохастическим ультразвуком оказывала более выраженное и продолжительное положительное влияние в сравнении с терапией моночастотным ультразвуком. Анализируя полученные результаты, можно увидеть одинаковую направленность изменений в показателях свободнорадикального окисления и эндогенной интоксикации. Это, возможно, свидетельствует о том, что нормализация баланса в системе прооксиданты/антиоксиданты, которая происходит под влиянием исследуемого физического фактора, оказывает нормализующее влияние на метоболические процессы и снижает эндогенную интоксикацию. Анализ содержания ДНК в ядрах эпителиальных клеток небных миндалин показал, что у больных хроническим тонзиллитом наблюдалось доминирование тенденций, связанных с деградацией геномной ДНК и появлением генетически неполноценных клеток со сниженным уровнем плоидности. Терапия стохастическим и моночастотным ультразвуком вызывала вспышку анеуплоидизации таких клеток и их дальнейшее отторжение. Одновременно с этим происходила активизация регенерационных процессов в результате ускорения ДНК-синтезирующей и митотической активности субпопуляции неповрежденных эпителиальных клеток, что приводило к восстановленю популяции диплоидных клеток небных миндалин.

Действие стохастического ультразвука обеспечивало более глубокую элиминацию генетически неполноценных и поврежденных клеток, что, возможно, лежит в основе большей эффективности стохастической ультразвуковой терапии по сравнению с моночастотной.

Ключевые слова: ультразвук, экспериментальное воспаление, хронический тонзиллит, свободнорадикальное окисление, хемилюминесценция, мембранные АТФ-азы, плоидность.

Nurishchenko N.E. The molecular and biophysic mechanisms of ultrasound action during experimental inflammation and chronic tonsillitis. - Manuscript.

Dissertation presented for defense of degree of doctor of biological science in specialty 03.00.02 - biophysics. - Taras Shevchenko Kyiv National University, Kyiv, 2005.

The dissertation addresses the issue of establishing the physical-chemical and biophysical mechanisms of anti-inflammatory action of therapeutic ultrasound (0,1 Vt/sm2 - 1,0 Vt/sm2).

It has been established that ultrasound with the intensity of 0,2 Vt/sm2 cаused the normalization of the oxidative stress and energetic parameters during experimental inflammation. Stochastic ultrasound - the acoustic signal formed by the combination of ultrasound waves of different amplitudes and frequency distribution seems to be more effective than monofrequency ultrasound with the only one fixed wavelength in the area of stimulation (less than 0,5 Vt/sm2) and injure (more than 1,0 Vt/sm2) .

The data received let make a conclusion that monofrequency and stochastic ultrasound both increase the cell and organism resistance to free radical oxidation as well as decrease the energy supply of inflammatory reactions.

The application of stochastic ultrasound for therapeutics of the recurrent tonsillitis has been studied. The investigations performed have shown the normalization of medium size peptides concentration as well as the parameters of free radical oxidation in blood plasma of patients under examination.

The more profound therapeutic effect of stochastic ultrasound on chronic tonsillitis is based on its property to initiate removing of genetically invalid epithelial cells from tonsils simultaneously with launching regeneration and repopulation of normal diploid cells.

Key words: ultrasound, experimental inflammation, chronic tonsillitis, free radical oxidation, hemiluminescence, activity of membrane ATP-ases, genome ploidy.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.