6 курс / Медицинская реабилитация, ЛФК, Спортивная медицина / Физиотерапия, лазерная терапия / Регенерация_скелетных_мышц_и_реакция_иммунной_системы_млекопитающих
.pdfРис. 23. Морфометрический анализ мышечных регенератов в условиях трехкратно-
го снижения дозы излучения He-Ne лазера в ранние сроки после травмы.
Примечание. Ось абсцисс – сроки регенерации мышцы, сут. Ось ординат – процент
средних значений исследуемых параметров к соответствующим показателям в
контроле (без лазерного воздействия). Достоверные различия по сравнению с
контрольными регенератами.
ми животными, у которых травмированные мышцы не подвергались лазер-
ному воздействию (рис. 24). Различия в величине митотического индекса
тимоцитов на 7-е сут (в контроле 24.0±3.4‰, в опыте 16.7±1.1‰, достоверно
при p<0.05) постепенно нивилировались. Изменения функционального со-
стояния тимуса через 7 и 14 сут были выражены в меньшей степени по срав-
нению с серией опытов, где доза лазерного воздействия была в 3 раза выше.
Масса тимуса и величина коркового слоя в течение 14 сут после травмы ос-
тавались на более высоком уровне (сравнить с рис. 18).
Эффект излучения импульсного ИК лазера в течение месяца
после травмы мышц
Условия воздействия импульсного инфракрасного лазера на икроножные
мышцы: аппарат «Орион» (фирма «Жива», Россия), длина волны 0.89 мкм,
несущая частота 1500 Гц, длительность импульса 7х10-8 с, мощность в им-
пульсе 4.8 Вт, модулирующая частота 10 Гц, длительность модулирующего
импульса 2х10-2 с, средняя мощность в импульсе 0.002 Вт, площадь облуче-
40
Книга в списке рекомендаций к прочтению и покупке сайта https://meduniver.com/
Рис. 24. Показатели активности тимуса в условиях трехкратного снижения дозы
излучения He-Ne лазера в ранние сроки после травмы мышц.
Примечание. Ось абсцисс – сроки регенерации мышцы, сут. Ось ординат – процент
средних значений исследуемых параметров к соответствующим показателям в
контроле (без лазерного воздействия). Достоверные различия по сравнению с
контрольными регенератами.
íèÿ 1.5 ñì2, плотность энергии за время одной процедуры 0.36 Дж/см2. В течение 30 сут было проведено 10 процедур по 3 мин каждая (еженедельно по 2–3 экспозиции), общая доза на курс при лечении каждой конечности составляла 3.6 Дж/см2. В целом полученная животным доза воздействия ИК лазера равнялась 7.2 Дж/см2.
МЫШЦЫ. Гистологическая структура регенератов. В условиях воздействия ИК лазера на травмированные мышцы в течение первых 30 сут после операции к концу наблюдаемого срока (60 сут) обе половины мышцы срастались прочно. Пространство между проксимальной и дистальной культями мышцы частично заполнялось регенерирующими мышечными волокнами (рис. 25). Мышечные волокна имели четкую поперечную исчерченность, спокойные ядра (веретеновидной формы) и некрупные ядрышки, что указывало на более дифференцированное состояние мышечной ткани в регенератах у подопытных крыс (рис. 26). Среди мышечных волокон, имеющих нормальное строение, встречались погибающие и узкие мышечные волокна с небольшим количеством миофибрилл. Соединительная ткань в области травмы также была более дифференцированной, состояла из широких
41
Книга в списке рекомендаций к прочтению и покупке сайта https://meduniver.com/
Рис. 25. Область травмы в
икроножной мышце при
воздействии ИК-лазерного
излучения в течение 30 сут
после поперечной перерез-
ки: плотная соединитель-
ная ткань и небольшие уча-
стки регенерирующей мы-
шечной ткани. Срок реге-
нерации 60 сут. Ув. Ч 25.
Рис. 26. Область травмы необлученной икроножной мышцы при воздействии ИК-
лазерного излучения в течение 30 сут после поперечной перерезки: дифференциро-
ванные мышечные волокна, более широкие прослойки соединительной ткани меж-
ду пучками мышечных волокон. Срок регенерации 60 сут. Ув. Ч 400.
42
Книга в списке рекомендаций к прочтению и покупке сайта https://meduniver.com/
Рис. 27. Морфометричес-
кие показатели мышеч-
ных регенератов при воз-
действии ИК-лазерного
излучения на оперирован-
ные конечности крыс в те-
чение первых 30 сут пос-
ле травмы. Срок наблюде-
ния 60 сут после опера-
öèè.
Примечание. Ось ординат
– процент средних
значений исследуе-
мых показателей к со-
ответствующим пока-
зателям в контроле
(без лазерного воздей-
ствия).
пучков коллагеновых волокон и фиброцитов. Участки рыхлой неоформленной соединительной ткани с небольшими включениями жировых клеток и разветвленной сетью капилляров занимали сравнительно небольшое пространство. Основное вещество приобретало способность окрашиваться метахроматично, что может свидетельствовать о некоторых изменениях его свойств. В области регенерации наблюдалась популяция мелких и средних по величине дегранулирующих тучных клеток и значительно реже крупных тучных клеток с ярко оранжево-коричневыми вакуолями и гранулами. К этому сроку снижалась пролиферативная активность тканей, что, по-видимому, указывает на завершение репродуктивных процессов в мышце. По сравнению с контролем, отмечалось некоторое усиление склеротизации мышечной ткани в регенератах. По всей мышце происходило расширение и уплотнение септ, увеличение соединительнотканных прослоек между пучками мышеч- ных волокон, уплотнение стенок кровеносных сосудов.
Морфометрические показатели регенератов в опыте и контроле (без лазерного воздействия) не различались достоверно, хотя у подопытных крыс в 60-суточных регенератах количество соединительной ткани повышалось на 23% (рис. 27). Об увеличении соединительнотканных структур в травмированной мышце говорят данные по соотношению площадей, занимаемых мышечной и соединительной тканями на гистологических срезах регенератов. Так, количество мышечной ткани было больше, чем соединительной в опыте в 2.2 раза (69.2±6.3% и 30.8±6.3%, соответственно), в контроле – в 3 раза (75.0±2.6% и 25.0±2.6%, соответственно).
43
Книга в списке рекомендаций к прочтению и покупке сайта https://meduniver.com/
Биохимические показатели мышечных регенератов. В 60-суточных регенератах после лазеротерапии уровень биосинтетических и биоэнергети- ческих процессов в тканях (содержание ДНК, РНК и неорганического фосфата) практически не отличался от соответствующих показателей в регенератах контрольных животных (рис. 28) и только содержание белка было низким (51% от контроля, р<0.05). В мышечной ткани регенератов отмечался достоверно высокий уровень перекисного окисления липидов (ПОЛ), что, возможно, отражает нестабильность мембранных структур в тканях регенерата и состояние воспаления в ходе структурно-функциональной перестройки. Уровень антипротеиназной активности в тканях регенератов и сыворот-
ке крови, определяемая по активности α -ПИ и α -МГ, не отличался досто-
1 2
верно от контроля (регенерация без лазеротерапии). Можно отметить тенденцию к снижению активности эластазы в мышцах до 91.3% от контроля и
повышению активности ее ингибитора (α -ПИ) до 138%. В результате дест-
1
руктивные процессы в мышечной ткани регенератов поддерживались на более низком уровне. Тенденция к уменьшению активности антипротеиназно-
го ингибитора α -МГ на 7% в мышечной ткани регенератов и на 21% в сыво-
2
ротке крови свидетельствует о некотором снижении процессов микроциркуляции и проницаемости сосудов по сравнению с контрольными животными.
Рис. 28. Метаболические показатели мышечных регенератов и сыворотки крови при
воздействии ИК-лазерного излучения на перерезанные икроножные мышцы в тече-
ние первых 30 сут после травмы. Срок наблюдения 60 сут после операции.
Примечание. Ось ординат – процент средних значений исследуемых показателей к
соответствующим показателям в контроле (без лазерного воздействия). Досто-
верные различия по равнению с контрольными регенератами.
44
Книга в списке рекомендаций к прочтению и покупке сайта https://meduniver.com/
ТИМУС. На 60-е сут после воздействия ИК-лазерного излучения на обе травмированные икроножные мышцы крыс в течение месяца (рис. 29) функциональная активность тимуса полностью не восстанавливалась. Наблюдались тенденция к снижению массы тимуса (на 15%), увеличение числа ядер тимоцитов (на 25%) по сравнению с соответствующим показателем у животных без лазеротерапии регенерирующих мышц. Однако лимфоидные клетки тимуса были менее активны, что, по-видимому, отражает уровень их пролиферации. Способность к связыванию красителя АО в ядрах тимоцитов снижалась в 2.5 раза (р<0.01), удельная активность генома тимоцитов – в 2 раза (р<0.02).
КОСТНЫЙ МОЗГ. Воздействие лучей импульсного ИК лазера на травмированные икроножные мышцы в течение месяца после операции (табл. 5) способствовало снижению количества клеток с хромосомными нарушениями на 20% (31.3±2.8% в контроле и 25.1±1.4% в опыте, 0.05<р<0.1). При этом качественный состав аберрантных митозов практически не изменился. Отмечалась лишь некоторая тенденция к увеличению количества аберрантных митозов с мостами и небольшое снижение их со смешанной патологией и «прочими» нарушениями.
Рис. 29. Показатели активности клеток тимуса при воздействии ИК-лазерного из-
лучения на оперированные конечности крыс в течение первых 30 сут после травмы
мышц. Срок наблюдения 60 сут после операции.
Примечание. Ось ординат – процент средних значений исследуемых показателей к
соответствующим показателям в контроле (без лазерного воздействия). Дос-
товерные различия по сравнению с контролем.
45
Книга в списке рекомендаций к прочтению и покупке сайта https://meduniver.com/
Таблица 5. Цитогенетические изменения в клетках костного мозга
âусловиях воздействия ИК лазера на оперированные конечности крыс
âтечение первых 30 сут после травмы мышц. Срок наблюдения 60 сут
после операции
Исследуемый показатель |
Контроль |
Воздействие лазера в |
|
(травма мышц) |
течение 30 сут после |
|
|
травмы мышц |
|
n=5 |
n=5 |
|
|
|
Клетки с аберрантными |
31.3±2.8 |
25.1 ±1.4* |
митозами (анафазный метод), % |
|
0.05<p<0.1 |
|
|
|
Из них в процентном |
|
|
соотношении: |
|
|
мосты |
60 |
63 |
фрагменты |
10 |
10 |
смешанная патология |
|
|
(мосты+фрагменты) |
3 |
2 |
«прочие» аберрации |
27 |
25 |
|
|
|
46
Книга в списке рекомендаций к прочтению и покупке сайта https://meduniver.com/
Глава 3
Воздействие лазерного излучения на локально облученные
âдозе 20 Гр травмированные скелетные мышцы крысы
èреакция центральных органов иммунной системы
Условия локального воздействия рентгеновского облучения на икроножные мышцы: аппарат РУП-200 (Россия), напряжение 190 кВ, сила тока 15 mA, мощность дозы 0.75 Гр/мин., фильтры 0.5 мм Си + 1 мм Аl. Время облу- чения 26 мин. 40 с. Доза рентгеновского облучения составила 20 Гр. На 80 белых беспородных крысах весом 250–300 г проведен сравнительный анализ эффекта излучения He-Ne и ИК лазеров при одной и той же дозе и одинаковых режимах экспозиции на регенерацию локально облученных скелетных мышц крысы и реактивные изменения органов иммунной системы: тимуса и костного мозга (Булякова и др., 1998, 1999, 2002; Зубкова и др., 1998а, б, 1999, 2002).
Регенерация облученных мышц без лазерного воздействия
Схема эксперимента представлена на рисунке 30.
МЫШЦЫ.Гистологическаяструктура регенератов. Регенерационный
процесс в мышцах замедлялся. Проксимальная и дистальная культи были соединены между собой слабо. В некоторых регенератах наблюдался очень сильный экссудативный отек тканей. Резорбция фибрина и продуктов тканевого распада протекала вяло (рис. 31). Нарушено формирование грануляционной ткани (рис. 32). Среди беспорядочно лежащих волокнистых структур
видны немногочисленные лейкоциты, многоотростчатые фибробласты
20 Ãð 20 Ãð |
с крупными ядрами и 1–2 ядрышка- |
|
|
|
ми. Кровеносные сосуды увеличены |
|
в диаметре, гиперемированы. На кон- |
|
цах перерезанных мышечных воло- |
|
кон регенерационные изменения |
|
были выражены крайне слабо. Подав- |
|
лена пролиферативная активность |
|
мышечных элементов. Мышечные |
|
ядра различались по величине, име- |
|
ли неровные края и крупные ядрыш- |
|
ки, не скапливались на концах трав- |
Рис. 30. Схема эксперимента с попе- |
мированных мышечных волокон (рис. |
|
|
речной перерезкой локально облучен- |
33). Слабый рост мышечной ткани на- |
|
|
ных икроножных мышц без лазерного |
|
|
блюдался и в расширенных септах от |
воздействия. |
|
|
47 |
Книга в списке рекомендаций к прочтению и покупке сайта https://meduniver.com/
Рис. 31. Гистологический срез перерезан-
ной икроножной мышцы, локально облу-
ченной в дозе 20 Гр: в области травмы
лежит фибрин. Срок регенерации 7 сут.
Óâ. × 7.5.
концов неповрежденных мышечных волокон. В обеих мышечных культях встречались участки мышечной ткани, где мышечные волокна подвергались ценкеровскому некрозу, вакуольной дегенерации и склеротизации. Через 60 сут заживление области мышечной травмы завершалось (рис. 34). Расстояние между проксимальной и дистальной культями сравнительно широкое. Область травмы была заполнена или обширными участками рыхлой соединительной ткани, содержащей отдельные волокнистые структуры, неширокие пучки коллагеновых волокон, полибласты и группы макрофагов с бурым пигментом, или представляла собой узкий соединительнотканный тяж. Встречались гематомы. В результате подавленной регенерационной способности собственно мышечной ткани единичные миотубы, образовавшиеся по краю культей и в септах, содержали неболь-
шое количество ядер и миофибрилл, не прорастали в область повреждения мышцы и, по-видимому, были нежизнеспособны. Среди них видны скопления макрофагов с бурым пигментом. В обеих мышечных культях далеко от места травмы расширялись септы, депонировался жир. Встречались волокна, находившиеся в состоянии ишемии (не различались миофибриллы, волокна окрашивались в темный цвет). Отмечались гиперемия и облитерация стенок крупных кровеносных сосудов.
Данные морфометрического анализа мышечных регенератов подтверждают, что локальное воздействие ионизирующей радиации в высокой дозе (20 Гр) на скелетную мышцу в значительной степени подавляло в ней процесс посттравматической регенерации и снижало способность макрофагов к
48
Книга в списке рекомендаций к прочтению и покупке сайта https://meduniver.com/
Рис. 32. Область травмы облученной в дозе 20 Гр перерезанной икроножной мышцы:
подавлено формирование грануляционной ткани, коллагеновых волокон, видны мно-
гоотростчатые фибробласты и клетки крови. Срок регенерации 7 сут. Ув. Ч 200.
Рис. 33. Край проксимальной культи в облученной (20 Гр) перерезанной икронож-
ной мышце: снижение регенерационной способности мышечной ткани, отсутствие
скопления ядер на концах травмированных мышечных волокон, подавление их про-
лиферативной активности. Срок регенерации 7 сут. Ув. Ч 600.
49
Книга в списке рекомендаций к прочтению и покупке сайта https://meduniver.com/