Зависимость аналгетического действия низкоинтенсивного миллиметрового излучения от экспозиции воздействия и наличия поляризации ЭМИ

Известно, что биологическая эффективность ЭМИ КВЧ зависит от параметров воздействия: длины волны (Егоров, 1981; Малышев и др., 1992, Хоменко и др., 1995, Девятков, 1995, Ковалев и др., 1999, Чуян и др., 2003), плотности потока мощности (Гапеев и др., 1996; Алейник и др., 1999), частоты модуляции ЭМИ (Девятков и др., 1994; Самосюк и др., 2000), экспозиции (Киричук и др., 1991, Голант и др., 1995; Бриль и др., 2000, Чуян и др., 2004), локализации (Бецкий, Ильина, 1989; Хромова, 1990, Теппоне и др., 1997, Чуян и др., 2003), что налагает определенные требования как к аппаратуре, так и к методике КВЧ-воздействия для получения оптимального результата. Однако зависимость эффективности биологического действия ЭМИ КВЧ от наличия или отсутствия поляризации ЭМИ не изучалась. Вместе с тем показано, что поляризованные ЭМИ видимого диапазона обладают противовоспалительным, иммуномодулирующим, аналгетическим, репаративным, антиоксидантным действиями (Лиманский, 2000; Зазулевская, 2001, Міщенко, 2004), что может быть связано с более эффективным влиянием поляризации на мембраны клеток (Samoilova et al., 1998; Заморський та ін., 2004; Міщенко, 2004).

В связи с этим задачей данной серии исследований явилось исследование зависимости аналгетического действия ЭМИ КВЧ (7,1 мм; 0,1 мВт/см2) от наличия поляризации ЭМИ и экспозиции воздействия при экспериментально вызванной тонической боли у крыс.

Для реализации поставленной задачи была осуществлена следующая постановка экспериментальных исследований (рис. 5.4).

Экспериментальных животных распределили на девять равноценных групп по пять особей в каждой. Крыс всех групп подвергали подкожной инъекции 5%-ного раствора формалина («формалиновый тест»). Животных второй, третьей, четвертой и пятой групп подвергали воздействию ЭМИ КВЧ с помощью терапевтического генератора «КВЧ. РАМЕД-ЭКСПЕРТ – 01» с длиной волны 7,1 мм (частота излучения – 42,3 ГГц), плотностью потока мощности 0,1 мВт/см2 и излучателем, выполненным в виде «точки» (Т) (рис. 3.6 – А). При этом животные второй группы подвергались 15-минутному (Т15+ФТ); третьей – 30-минутному (Т30+ФТ); четвертой – 60-минутному (Т60+ФТ); пятой – дробному режиму облучения (ряд коротких сеансов (по 5 минут) с перерывами (по 5 минут) общей продолжительностью воздействия 30 минут) (Тд+ФТ).

Рис. 5.4. Схема организации экспериментов по исследованию зависимости антиноцицептивного действия низкоинтенсивного ЭМИ КВЧ от наличия поляризации (излучатель в форме «точки» (Т) и «антенны» с правосторонней круговой поляризацией (А)) и экспозиции воздействия (15, 30, 60 минут и дробного (д) режима) у крыс при экспериментально вызванной тонической боли.

Крысы шестой – девятой групп подвергались воздействию ЭМИ КВЧ с помощью опытного генератора «РАМЕД РЭМО» с длиной волны 7,1 мм, плотностью потока мощности 0,1 мВт/см2 и излучателем, выполненным в виде «антенны» (А), в котором использована фиксированная круговая правосторонняя поляризация (рис. 3.6 – Б) с экспозицией 15 (А15+ФТ), 30 (А30+ФТ) и 60 минут (А60+ФТ), а также дробным (Ад+ФТ) режимом облучения.

После инъекции каждую крысу возвращали в свою клетку и регистрировали на протяжении 60 минут продолжительность болевой и неболевых поведенческих реакций.

Антиноцицептивное действие ЭМИ КВЧ с экспозицией 15 минут.

Как показали результаты исследования, при 15-минутном режиме КВЧ-воздействия наиболее выраженное антиноцицептивное действие ЭМИ КВЧ было обнаружено у крыс 6-ой группы (А15+ФТ), подвергнутых воздействию ЭМИ КВЧ с помощью аппарата «Рамед РЭМО» с правосторонней поляризацией ЭМИ (табл. 5.5). Так, общая продолжительность болевой реакции лизания пораженной конечности животных данной группы была меньше на 66,86 % (р<0,01) относительно значений у животных, подвергнутых изолированной инъекции формалина (ФТ). Уровень проявления первого острого компонента болевой реакции в «формалиновом тесте» уменьшился на 25,88 % (р<0,05), а тонического – на 57,94 % (р<0,01) относительно значений у крыс контрольной группы (рис. 5.5 – А). Анализ продолжительностей неболевых поведенческих реакций показал наиболее выраженное увеличение длительности двигательной активности в 7,59 раза (реакции бега – в 5,71 раз (p<0,001), приема пищи – в 404,18 раза (p<0,001) и груминга – на 2,69 раза (p<0,01)), а также тенденцию к уменьшению пассивного поведения (на 16,75 % (р>0,05)) относительно значений соответствующих показателей у животных, подвергнутых изолированной инъекции формалина (табл. 5.5; рис. 5.5 – Б).

 

Таблица 5.5.

 

Общая продолжительность (с) болевой и неболевых поведенческих реакций у крыс в «формалиновом тесте» (ФТ) у крыс при воздействии низкоинтенсивного электромагнитного излучения крайне высокой частоты при наличии (А) и отсутствии поляризацией (Т)) и экспозицией облучения в 15-, 30-, 60-минут и в дробном (д) режиме ()

Типы поведен-ческих реакций Экспериментальные группы животных
ФТ(1) Т15+ФТ(2) Т30+ФТ(3) Т60+ФТ(4) Тд+ФТ(5) А15+ФТ(6) А30+ФТ(7) А60+ФТ(8) Ад+ФТ(9)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Боль 902,83±20,02 506,33±20,61Р1,2<0,001Р2,5<0,01

Р2,6<0,001

Р2,8<0,001

Р2,9<0,001

464,75±12,04Р1,3<0,001Р3,4<0,02

Р3,5<0,001

Р3,6<0,001

Р3,8<0,001

Р3,9<0,001

530,00±13,79Р1,4<0,001Р3,4<0,02

Р4,5<0,01

Р4,6<0,001

Р4,7<0,01

Р4,8<0,001

Р4,9<0,001

606,00±16,50Р1,5<0,001Р2,5<0,01

Р3,5<0,001

Р4,5<0,01

Р5,6<0,001

Р5,7<0,01

Р5,8<0,001

Р5,9<0,001

332,67±26,98Р1,6<0,001Р2,6<0,001

Р3,6<0,001

Р5,6<0,001

Р4,6<0,001

Р6,7<0,05

Р6,8<0,001

Р6,9<0,001

427,00±36,00Р1,7<0,001Р4,7<0,01

Р5,7<0,01

Р6,7<0,05

Р7,8<0,001

Р7,9<0,001

185,67±28,95Р1,8<0,001Р2,8<0,001

Р3,8<0,001

Р4,8<0,001

Р5,8<0,001

Р6,8<0,001

Р7,8<0,001

Р8,9<0,001

714,00±76,22Р1,9<0,001Р2,9<0,001

Р3,9<0,001

Р4,9<0,001

Р5,9<0,001

Р6,9<0,001

Р7,9<0,001

Р8,9<0,001

Бег 136,83±10,07 461,33±26,77 р1,2<0,001Р2,3<0,02Р2,4<0,01

Р2,6<0,01

Р2,9<0,02

371,40±5,61 р1,3<0,001Р2,3<0,02Р3,4<0,01

Р3,5<0,01

Р3,6<0,001

Р3,7<0,001

Р3,9<0,001

103,86±37,67 р2,4<0,01Р3,4<0,01Р4,5<0,01

Р4,6<0,001

Р4,7<0,001

Р4,8<0,01

Р4,9<0,001

450,67±13,67 р1,5<0,001Р3,5<0,01Р4,5<0,01

Р5,6<0,001

Р5,8<0,05

Р5,9<0,05

781,33±36,23 р1,6<0,001Р2,6<0,01Р3,6<0,001

Р5,6<0,001

Р4,6<0,001

Р6,7<0,01

Р6,8<0,001

Р6,9<0,001

474,00±14,00 р1,7<0,001Р3,7<0,001Р4,7<0,001

Р6,7<0,01

Р7,8<0,05

Р7,9<0,001

385,00±22,50 р1,8<0,001Р4,8<0,01Р5,8<0,05

Р6,8<0,001

Р7,8<0,05

Р8,9<0,001

439,67±43,42 р1,9<0,001Р2,9<0,02Р3,9<0,001

Р4,9<0,001

Р5,9<0,05

Р6,9<0,001

Р7,9<0,001

Р8,9<0,001

Груминг 34,67±4,37 70,67±3,84 р1,2<0,01Р2,3<0,05Р2,5<0,001

Р2,6<0,01

Р2,7<0,05

Р2,9<0,001

200,60±31,99 р1,3<0,01Р2,3<0,05Р3,4<0,05

Р3,6<0,01

Р3,8<0,02

Р3,9<0,001

54,33±18,19 р1,4<0,05Р3,4<0,05Р4,5<0,001

Р4,7<0,02

Р4,9<0,001

183,67±7,84 р1,5<0,001Р2,5<0,001Р4,5<0,001

Р5,6<0,001

Р5,8<0,001

Р5,9<0,001

43,00±3,21Р2,6<0,01Р3,6<0,01

Р6,7<0,01

Р6,9<0,001

Р5,6<0,001

137,50±23,50 р1,7<0,001Р2,7<0,05Р4,7<0,02

Р6,7<0,01

Р7,8<0,01

58,67±13,38Р3,8<0,02Р5,8<0,001

Р7,8<0,01

Р8,9<0,001

126,67±23,31 р1,9<0,001Р2,9<0,001Р3,9<0,001

Р4,9<0,001

Р5,9<0,001

Р6,9<0,001 р8,9<0,001

 

Продолжение таблицы 5.5.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Прием пищи 1,83±0,60 126,00±14,36 р1,2<0,001Р2,3<0,001Р2,4<0,001

Р2,5<0,001

Р2,6<0,001

Р2,7<0,001

Р2,8<0,001

Р2,9<0,001

26,20±4,25Р1,3<0,01Р2,3<0,001

Р3,4<0,01

Р3,5<0,01

Р3,6<0,001

Р3,7<0,01

Р3,8<0,01

Р3,9<0,001

0,00±0,00Р2,4<0,001Р3,4<0,0

Р4,6<0,001

3,00±1,67Р2,5<0,001Р3,5<0,01

Р5,6<0,001

342,00±20,01 р1,6<0,001Р2,6<0,001Р3,6<0,001

Р4,6<0,001

Р5,6<0,001

Р6,7<0,001

Р6,8<0,001

Р6,9<0,001

0,00±0,00Р2,7<0,001Р3,7<0,01

Р6,7<0,001

0,00±0,00Р2,8<0,001Р3,8<0,01

Р6,8<0,001

0,00±0,00Р2,9<0,001Р3,9<0,001

Р6,9<0,001

Сон 0,00±0,00 0,00±0,00 0,00±0,00 0,00±0,00 0,00±0,00 0,00±0,00 0,00±0,00 0,00±0,00 0,00±0,00
Покой 2523,83±24,26 2617,67±13,30 р1,2<0,01Р2,4<0,05Р2,5<0,001

Р2,6<0,01

Р2,8<0,001

Р2,9<0,001

2757,40±30,99Р3,6<0,001Р3,8<0,001

Р3,9<0,001

2814,67±31,87 р1,4<0,01Р2,4<0,05Р4,6<0,001

Р4,7<0,01

Р4,8<0,02

Р4,9<0,001

2356,67±29,57 р1,5<0,01Р2,5<0,001Р5,6<0,01

Р5,7<0,01

Р5,8<0,001

Р5,9<0,01

2101,00±40,46Р2,6<0,01Р3,6<0,001

Р4,6<0,001

Р5,6<0,01

Р6,7<0,001

Р6,8<0,001

2561,50±51,50Р4,7<0,01Р5,7<0,01

Р6,7<0,001

Р7,8<0,001

Р7,9<0,001

2970,67±86,49 р1,8<0,01Р2,8<0,001Р3,8<0,001

Р4,8<0,02

Р5,8<0,001

Р6,8<0,001

Р7,8<0,001

Р8,9<0,001

2319,67±94,06Р2,9<0,001Р3,9<0,001

Р4,9<0,001

Р5,9<0,01

Р7,9<0,001

Р8,9<0,001

Примечание: р1-9 – достоверность различий по критерию Стьюдента при сравнении с данными групп, обозначенными в таблице 1-5 соответственно.

 

А

 

Б

 

Рис. 5.5. Изменение продолжительности болевой (первой острой и второй тонической фаз) (А) и неболевых (двигательная активность и пассивное поведение) (Б) поведенческий реакций в «формалиновом тесте» (ФТ) у крыс при воздействии низкоинтенсивного электромагнитного излучения крайне высокой частоты при наличии (А) и отсутствии поляризацией (Т)) и экспозицией облучения в 15-, 30-, 60-минут и в дробном (д) режиме (в % относительно значений у животных, подвергнутых изолированному действию болевого стресса, принятого за 100 %).

Примечание: *– достоверность различий по критерию Стьюдента при сравнении с данными животных, подвергнутых изолированному действию болевого фактора.

У крыс второй группы (Т15+ФТ), подвергнутых перед болевым тестом облучению с помощью генератора «РАМЕД ЭКСПЕРТ – 01» без поляризации, имеющего излучатель в форме «точки», общая продолжительность болевой реакции уменьшилась на 54,69 % (р<0,01) (первой острой фазы – на 2,55 % (р>0,05), а второй тонической фазы – на 57,94 % (р<0,01)) относительно значений данного показателя у животных первой группы (ФТ) (табл. 5.5; рис. 5.5 – А), однако продолжительность болевой реакции была больше на 35,57 % (р<0,02) значений данного показателя у крыс группы А15+ФТ (табл. 5.5; рис. 5.5 – А).

При этом у животных группы Т15+ФТ общая продолжительность двигательной активность увеличилась в 3,96 раза (p<0,001) (бега – в 3,37 % (p<0,001), груминга – в 2,00 раза (p<0,01), приема пищи – в 111,68 раза (p<0,001), а пассивного поведения имела тенденцию к уменьшению (на 3,49 % (р>0,05)) относительно значений соответствующих показателей у животных, подвергнутых изолированной инъекции формалина (табл. 5.5; рис. 5.5 – Б).

Таким образом, наиболее выраженный антиноцицептивный эффект ЭМИ КВЧ при экспозиции 15 минут наблюдался при КВЧ-воздействии с помощью генератора с наличием поляризации ЭМИ.

Антиноцицептивное действие ЭМИ КВЧ с экспозицией 30 минут.

При увеличении экспозиции воздействия до 30 минут наблюдалось повышение антиноцицептивного действия ЭМИ КВЧ у животных третьей групп (Т30+ФТ) на 11,93 % (р>0,05) относительно значений у животных, подвергнутых КВЧ-воздействию без поляризации, но с экспозицией 15 минут. По сравнению со значениями данного показателя у крыс первой контрольной группы (ФТ) продолжительность болевой реакции уменьшилась на 48,56 % (р<0,01) (ранней острой фазы – на 75,59 % (р<0,01), второй тонической фазы – на 50,43 % (р<0,01)) (табл. 5.5; рис. 5.5 – А). Анализ общей продолжительности неболевых поведенческих реакций у животных этой группы показал, что продолжительность двигательной активности увеличилась в 3,96 раза (р<0,001) (бега – в 2,71 раза (р<0,001), груминга – в 12,54 раза (р<0,001), приема пищи – в 30,96 раза (р<0,001)), а пассивного поведения имела тенденцию к повышению – в 1,04 раза (р>0,05) по сравнению со значениями соответствующих показателей у животных, подвергнутых изолированному воздействию болевого фактора (табл. 5.5; рис. 5.5 –Б).

Продолжительность болевой реакции у крыс при эффективность КВЧ-воздействия с помощью генератора с поляризацией ЭМИ при экспозиции 30 минут увеличилась на 22,09 % (р<0,05) относительно значений у крыс, которые подвергались 15-минутному режиму облучения с помощью того же генератора (рис 5.5 – Б). При этом по сравнению со значениями данного показателя у крыс первой группы (ФТ) продолжительность болевой реакции у животных 7-ой группы (А30+ФТ) уменьшилась на 57,46 % (р<0,01). В первой фазе «формалинового теста» у животных данной группы наблюдалось уменьшение продолжительности болевой реакции на 52,06 % (р<0,01), во второй фазе – на 50,43 % (р<0,01) относительно значений у животных первой контрольной группы (ФТ) (табл. 5.5; рис. 5.5 –А).

Изменились также продолжительности неболевых поведенческих реакций: длительность двигательной активности увеличилась в 3,98 раза (р<0,001) (реакции бега – в 3,46 раза (р<0,001), груминга – 8,59 раза (р<0,001)), а пассивного поведения имела тенденцию к уменьшению относительно значений соответствующих показателей у животных, подвергнутых изолированной инъекции формалина (табл. 5.5; рис. 5.5 – А).

Таким образом, при 30-минутной экспозиции наиболее выраженный аналгетический эффект КВЧ-воздействия наблюдался при использовании генератора без поляризации ЭМИ, однако его антиноцицептивное действие было ниже, чем при использовании генератора с поляризацией ЭМИ и экспозицией 15 минут.

Антиноцицептивное действие ЭМИ КВЧ с экспозицией 60 минут.

Анализ общей продолжительности болевой поведенческой реакции у животных четвертой группы (Т60 + ФТ) свидетельствует о снижении эффективности аналгетического действия КВЧ-излучения при 60-тиминутном воздействии, что проявилось в увеличении продолжительности болевой реакции на 14,20 % (р>0,05) по сравнению со значениями у крыс, которые подвергались 30-минутному облучению с помощью генератора без поляризации ЭМИ, однако продолжительность болевой реакции оставалась меньше на 47,19 % (р<0,01) относительно значений у крыс контрольной группы, подвергнутых лишь инъекции формалина. У животных этой группы длительность второй тонической фазы «формалинового теста» уменьшилась на 57,66 % (р<0,01), тогда как длительность первой острой фазы имела тенденцию к повышению (на 3,95 % (р>0,05)) относительно значений у животных контрольной группы (ФТ) (табл. 5.5; рис. 5.5 – А). Анализ продолжительностей неболевых реакций у крыс данной группы показал, что длительность двигательной активности имела тенденцию к уменьшению (на 2,85 %; р>0,05), а пассивного поведения – увеличилась на 12,87 % (р<0,01) по сравнению со значениями данных показателей у крыс в первой группе (ФТ) (табл. 5.5; рис. 5.5 – Б).

Максимальное антиноцицептивное действие ЭМИ КВЧ наблюдалось у крыс восьмой группы (А60+ФТ), у которых продолжительность болевой реакции была меньше на 81,50 % (р<0,001) (первой острой фазы – на 50,59 % (р<0,01), а второй тонической – на 57,66 % (р<0,01)) значений у животных первой группы (ФТ), которые дополнительно не подвергались КВЧ-воздействию (рис. 5.5 – А). Однако общая продолжительность болевой реакции у животных данной группы уменьшилась на 56,52 % (р<0,01) по сравнению с данными у животных, подвергнутых КВЧ-воздействию с использованием данного генератора с экспозицией 30 минут (рис. 5.5 – А).

Анализ общей продолжительности неболевых поведенческих реакций у животных седьмой группы (А60+ФТ) показал, что увеличение продолжительности как двигательной активности (реакции бега – в 2,81 раза (р<0,001), груминга – в 3,67 раза (р<0,001)), так и пассивного поведения увеличились соответственно в 2,89 раза (р<0,001) и в 1,21 раза (р<0,05) относительно значений данных показателей у животных, подвергнутых только действию болевого фактора (табл. 5.5; рис. 5.5 – Б).

Таким образом, при 60-тиминутной экспозиции КВЧ-воздействия максимальный антиноцицептивный эффект наблюдался при использовании генератора с правосторонней поляризацией ЭМИ.

Антиноцицептивное действие ЭМИ КВЧ при дробном режиме облучения.

При дробном режиме облучения с помощью двух типов генераторов наблюдалось уменьшение антиноцицептивного действия ЭМИ КВЧ у крыс 5-ой и 9-ой групп (Тд+ФТ и Ад+ФТ) по сравнению с экспозицией воздействия 15, 30 и 60 минут (табл. 5.5; рис. 5.5 – А). Однако относительно значений у животных контрольной группы (ФТ) продолжительность болевой реакции у крыс данных групп уменьшилась на 39,63 % (р<0,02) и 28,86 % (р<0,05) соответственно. При этом, длительность первой острой фазы «формалинового теста» у животных данных групп (Тд+ФТ и Ад+ФТ) увеличилась на 22,96 % (р<0,05) и на 22,84 % (р<0,05), а второй тонической фазы, напротив, уменьшилась на 53,78 % (р<0,01) и на 40,79 % соответственно относительно значений данных показателей у животных контрольной группы (ФТ) (табл. 5.5, рис. 5.5 – А).

Общая продолжительность двигательных неболевых поведенческих реакций у животных, подвергнутых дополнительному КВЧ-воздействию с дробным режимом облучения увеличилась в среднем в 2,67 раз (р<0,01), а длительность пассивного поведения имела тенденцию к повышению (в среднем на 5,48 % (р>0,05)) по сравнению со значениями у животных, подвергнутых изолированной инъекции формалина (табл. 5.5; рис. 5.5 – Б).

Следовательно, при дробном режиме облучения наибольшее антиноцицептивное действие ЭМИ КВЧ отмечалось при использовании генератора без поляризации. Однако аналгетическая эффективность при данном режиме облучения была меньше, чем при использовании других экспозиций.

Полученные результаты позволяют говорить о том, что величина антиноцицептивного эффекта ЭМИ КВЧ на организм животных зависит от продолжительности однократного воздействия и наличия или отсутствия поляризации ЭМИ.

Таким образом, проведенные исследования показали, что с помощью подбора параметров облучения появляется возможность более успешной мобилизации резерва организма и достижения максимального аналгетического эффекта.

Автор —  Джелдубаева Эльвиза Рашидовна

Метки: