Уровень кортизола и морфоллогия надпочечников под воздействием неизкоинтенсивного электромагнитного излучения и при стрессе
Автор: Полина Ю.В., Родзаевская Елена Борисовна, Наумова Л.И.
Журнал: Саратовский научно-медицинский журнал @ssmj
Рубрика: Практикующему врачу
Статья в выпуске: 1 т.4, 2008 года.
Бесплатный доступ
В эксперименте исследовалось влияние низкоинтенсивного электромагнитного излучения (ЭМИ). Установле- но, что определенные ЭМИ-частоты (являющиеся радиопрозрачными для воды и водно-ассоциированных структур клетки и поэтому известные как «транс-резонансные») способны интенсифицировать обмен веществ в клет- ах. Напротив, «противорезонансные» частоты ЭМИ могут нарушать естественные пространственно-волновые свой- ства водно-ассоциированных молекул в цитозоле, приводя к неблагоприятным изменениям клеточных и тканевых структур. В опыте использованы 60 белых крыс Vistar, самцов. Установлены морфологические реакции в надпочеч- никах, как при резонансном, так и противорезонансном режиме ЭМИ. Уровень кортизола в плазме крови соответствовал морфологическому заключению. Стресс модулировал морфо-функциональное состояние надпочечников как в случае применения резонансного, так и противорезонансного частотных режимов ЭМИ.
Кортизол, надпочечники, стресс, электромагнитное излучение
Короткий адрес: https://sciup.org/14916708
IDR: 14916708
Текст научной статьи Уровень кортизола и морфоллогия надпочечников под воздействием неизкоинтенсивного электромагнитного излучения и при стрессе
А^т^альность исследования
Гипоталамо-^ипофизарно-надпочечни^овая система вовле^ается в формирование стресс-инд^циро-ванной реа^ции пра^тичес^и немедленно после воздействия. По состоянию надпочечни^ов, ^а^ эффе-рентно^о звена стрессорно^о ответа, и ^ровню ^орти- зола с определенной долей вероятности можно с^-дить о направленности стр^^т^рно-ф^н^циональных систем, в том числе центрально^о звена [1, 7]. Выраженный эффе^т ЭМИ мм-диапазона длин волн связывают не с энер^етичес^ими, а информационно-резонансными влияниями на биоло^ичес^ие объе^ты.
Многочисленные исследования доказывают выражен-н^ю реа^цию эндо^ринных и имм^нных ор^анов на облучение [2, 3, 4]. Гигагерцевые частоты разработанных в последнее время генераторов ЭМИ дискретны, и существует мнение, что генерацию (модулирование) собственных волновых процессов в живых тканях могут вызвать те гигагерцевые частоты, которые совпадают с частотами ее собственных молекулярных колебаний. Механизм взаимодействия интегративных систем организма и ЭМИ, по-видимо-му, неотделим от интегративной роли воды как универсального посредника в передаче информацион-но^о си^нала на ^идрофильные стр^^т^ры оболоч^и клетки (гликокаликс) и далее на водно-ассоциированные молекулы. Они и получили название резонансных или информационно-резонансных. Вода является мощным поглотителем мм-волн и сама генерирует. Вода участвует в передаче информационного сигнала через гидрантные оболочки поверхности биологического объект, гликокаликс поверхностных клеток и далее через волно-ассоциативные молекулы в ткани. Транслируемые частоты характеризуются частичной диссипацией (затуханием).
Концепция резонансного взаимодействия, прохождения, модуляции низкоинтенсивного ЭМИ в биологических тканях явилась основой для разработки нового вида электромагнитных приборов - трансрезонансного функционального топографа (ТФТ). Так воз-ни^ли объе^тивные предпосыл^и для разработ^и методов использования данно^о вида изл^чения для направленной ^орре^ции параметров ^омеостаза организма независимо от отклонений, обусловленных патологическим процессом. Саратовскими учеными и инженерами при ^частии мос^овс^ой ш^олы радиофизиков и медиков [4, 6] разработан аппаратный комплекс ТФТ топографии, представляющий собой принципиально новый вид медицинской техники и технологии. Идея этой разработки основывается на использовании трансрезонансных радиоволн, присущих естественным молекулярно-волновым процессам жизнедеятельности организма. В резонансно-волновом состоянии водосодержащие биологические среды «радиопрозрачны» для внешних низкоинтенсивных резонансных ЭМ-волн. В результате их взаимодействия с внутренними, естественными резонансными молекулярно-волновыми процессами волны на разных частотах «транслируются» как в объем, так и из объема среды, поэтому эти волны получили определение как «трансрезонансные». Однако резонансные частоты, на которых вода и биоткани являются «прозрачными» для мм-волн, являются строго определенными и составляют 50ГГЦ, 65ГГЦ, 100ГПД, 130ГГЦ и другие гармоники [5, 6]. «Про-тиворезонансные», или «околорезонансные» режимы частот могут влиять на собственные ЭМ-параметры клеток и сред организма, нарушая их естественную пространственно-волновую внутреннюю организацию, влияя на энергетические процессы в тканях. Уточнение таких режимов (резонансных, противоре-зонансных, суммарных) и изучение их эффектов различными методами, в том числе микроскопическими и гистохимическими, имеет приоритетное значение.
Необходимо отметить принципиально разные подходы к выбору резонансных частот в КВЧ и ТР-технологиях. Резонансы в КВЧ-технологии определены по молекулярным спектрам поглощения радио волн водой и кислородом, а в трансрезонансной технологии, напротив, используются частоты резонансного пропускания радиоволн водой и биосредами. Первые носят локальный характер, вторые - системный, охватывают существенный объем среды. По-с^оль^^ ТФТ созданы в самое последнее время и в условиях отсутствия морфологических данных о влиянии ЭМИ ТФТ на структуры клеток и тканей, эксперимент в таких исследованиях должен занять приоритетное место. Особое значение имеет исследование сочетанных эффектов, т.к. конечный результат их влияния на живой объект определяется не просто суммой раздельных воздействий, но, по-видимо-му, может вызвать совершенно иной ответ, имеющий положительное или отрицательное приспособительное значение. Цель настоящей работы - исследовать морфо-функциональные показатели надпочечников при сочетанном действии стресса и ЭМИ разных частотных режимов.
Материалы и методы исследования
Объе^том исследования сл^жили самцы белых крыс линии Вистар (60 животных возраста 2 месяцев, массой 160-175 г), содержащихся в стандартных условиях вивария. 10 крыс составили контрольную группу, остальные были разделены поровну на подгруппы в зависимости от условий опыта. Эксперимент проводился на базе межфакультетской лаборатории СГУ «Миллиметровые волны и биологические системы» (руководитель - доц. А.Ю.Сомов). Генераторы ЭМИ были настроены на следующие частотные режимы: резонансные - 65 ГГц и 167 ГГц, и противорезонансные - 73 ГГц и 144 ГГц. Животных подвер^али изолированном^ ^^рсовом^ воздействию ЭМИ (15 минут ежедневно в течение 5 дней) и сочетанному действию иммобилизационного стресса (по 3 часа в течение 5 дней).
Гистологические срезы надпочечников обрабатывались по общепринятым гистологическим и гистохимическим методикам. Применяли окрашивание гематоксилин-эозином и по Ван-Гизон; толуидиновым синим; на нуклеиновые кислоты: РНК (по Браше), ДНК (по Фельгену); выявляли ретикулярные волокна импрегнацией солями серебра по Футу; липиды в окраске суданом 2-3. Методом твердофазного иммунного анализа (реактивами фирмы «Вектор Бест» (Новосибирск) на базе ЦНИЛ СГМУ) определялась концентрация кортизола в сыворотке крови (нмоль/л), определялись относительная масса органа (мг/100г массы тела). Статистическая обработка включала параметрический анализ t/p по Стьюденту.
Рез^льтаты и их обс^ждение
Морфоло^ичес^ий и ^истохимичес^ий анализы надпочечников позволяют заключить, что в исследуемых органах подопытных животных имеются существенные различия, в то время как соответствующие параметры контрольной группы были на уровне возрастной нормы. Гистологическая картина надпочечников контрольной группы выглядела следующим образом: соединительнотканная капсула сохранена, без признаков разволокнения. Сосудистая система представлена бо^ато вас^^ляризованной ^апс^лой и ^меренно полно^ровными ^апиллярами в коре, переходящими в области глубокой части сетчатого слоя в систему венозных синусов мозгового вещества. Отчетливо прослеживается зональность коры; на границе клубочковой и сетчатой зон выражена суданофобная зона. Хромаффиноциты мозгового вещества соответствуют норме, с базофильной цитоплазмой, оптимальным соотношением эу- и гетеро- хроматина.
Гистологическая картина надпочечников крыс, подвергнутых иммобилизационному стрессу, существенно отличалась от группы сравнения. В большинстве наблюдений соединительнот^анная ^апс^ла была резко истончена, имела признаки отека и разволокнения. Зональная структурная организация была нарушена. Клубочковая зона истончена, эндокриноци-ты в ней имели признаки резкой вакуолизации цитоплазмы. Пучковая зона увеличена за счет в большей степени клубочковой, суданофобной и в меньшей - сетчатой зон. В пучковой зоне ядра некоторых эндокриноцитов пикнотичны. Тяжи вакуолизированных ^лето^ п^ч^овой зоны пронизаны ^апиллярами с резко расширенным просветом, с признаками эрит-родиапедеза. Сетчатая зона, в отличие от пучковой, представлена ^ипертрофированными ^орти^оцитами с более сохранным синтетическим аппаратом. В клетках обнаружены признаки незначительной вакуолизации цитоплазмы. Отмечены петехиальные кровоизлияния, особенно в области границы клубочковой и пучковой зон. Мозговое вещество представлено клетками с высокой степенью эухроматизации. Были увеличены объемы ядер, определялось увеличение ядерно-цитоплазматического отношения. Уровень кортизола превышает контрольный в 10 раз (таблица 1)!
Гистологическая картина надпочечников крыс, подвер^н^тых воздействию резонансных режимов ЭМИ 65 ГГц и 167 ГГц, по основным оценочным критериям соответствовала стр^^т^ре железы в ^р^ппе сравнения: соединительнотканная капсула сохранена, без признаков разволокнения. Отчетливо прослеживается зональность коры, отмечена умеренная вакуолизация кортикоцитов клубочковой и пучковых зон; выражена суданофобная зона. Наблюдается тенденция к полнокровию капилляров, прежде всего в синусоидах коркового вещества. В мозговом веществе определяется полнокровие венозных синусов. Морфология хромаффиноцитов соответствуют норме, с базофильной цитоплазмой, с типичным соотношением эу - и гетерохроматина. Не явно выражено различие между светлыми и темными клетками. В целом, при влиянии ЭМИ резонансных режимов 65 и 167 ГГц, изменения касались микроциркуляторного русла в виде полнокровия. В ядрах же кортикоцитов наблюдалась тенденция к усилению эухроматизации. Выраженного различия эффектов двух частот резонансного диапазона не установлено. «Наложение» иммобилизационного стресса после курса ЭМИ резонансными режимами частот приводило ^ типичным для стресса изменениям, однако они не были столь выражены, как при «чистом» стрессе. Этот факт подтверждается и по^азателями содержания ^ортизола в плазме (табл. 1). На этом основании можно сделать заключение об определенном протективном, стресс-защитном влиянии резонансного ЭМИ для структурно-функционального состояния железы. Частота ЭМИ 65 ГГц оказывала более яркий протективный эффект.
При применении ЭМИ «околорезонансной» частоты 73 ГГЦ мы наблюдали значительные структурнофункциональные отклонения от нормы в исследуемых органах: утолщение и отек, метахромазия межуточного вещества соединительно-тканной капсулы органа, вакуолизация цитоплазмы клеток всех зон коркового вещества. В структуре коры наибольшему изменению была подвержена пучковая зона. Гипертрофированные эндокриноциты пучковой зоны имели призна^и ва^^олизации цитоплазмы и на^опления липидных включений, утраты пиронинофильного материала в ядре и цитоплазме. Определялись отек перикапиллярной зоны, утолщение стенки посткапиллярных венул в области границ коркового и мозгового вещества. Резко выражена реакция хромаффиноцитов мозгового вещества. Светлые гипертрофированные хромаффиноциты имели более выраженную эухроматизацию ядра, темные - были более близки к норме. В системе венозных синусов мозгового вещества имелись признаки эритродиапедеза. Таким образом, гистологическая картина надпочечника была сходна с морфоло^ичес^им проявлением стресса в его структуре. Последующее «наложение» стресса в данных условиях вызывало усиление структурно-функциональных нарушений. Неспособность к адекват-ном^ ^ормональном^ ответ^ отражает низ^ий ^ровень ^ортизола и значительное снижение относительной массы железы (табл. 1).
В стр^^т^ре надпочечни^ов под влиянием ЭМИ «околорезонансной » частоты»144 ГГц отмечались ^толщение и оте^ соединительнот^анной ^апс^лы органа, снижение объема капиллярного русла. В структуре коркового вещества сохранялась зональность. Эндо^риноциты ^л^боч^овой и п^ч^овой зон имели призна^и выраженной ва^^олизации цитоплазмы и дистрофии. Сетчатая зона представлена тяжами мел-^их анастомозир^ющих ^орти^оцитов без призна^ов вакуолизации. Хромаффиноциты мозгового вещества дифференцируются на светлые и темные, лежат полями. Определяется гипертрофия светлых хромаффиноцитов, просветление их ядер. Сочетанное применение противорезонансных частот ЭМИ и иммо-билизационно^о стресса вызывало в стр^^т^ре всех т^аневых ^омпонентов и зон железы типичные для стресса изменения (см. выше), однако они были выражены еще сильнее, чем при «чистом» стрессе. Создавалось впечатление, что антирезонансные режимы ЭМИ способны усугубить стрессорный эффект. Это подтверждается пиком секреции кортизола, который был зачастую выше, чем средний показатель при стрессе, но значительно вариабельнее.
Таким образом, результатами эксперимента установлено, что мм-длины волн в ГГц- диапазоне ЭМИ мо^^т о^азывать выраженное влияние на адаптацию организма к стрессу, причем, единственным резонансным режимом, корректирующим активность стресс-индуцированной реакции практически в два раза (по уровню кортизола) и нормализующим структуру железы, является только 65 ГГц. Необходимо отметить, что две используемые в нашем эксперименте анти-резонансные частоты по^азали разнонаправленный эффект в отношении уровня кортизола, но не структурных изменений надпочечников. Представляется вероятным, что антирезонансный режим 73 ГГц в сочетании со стрессом об^словливает более быстрое наступление фазы дисадаптации, чем 144 ГГц. Сочетание ЭМИ ТФТ 144 ГГЦ и стресса незначительно, но достоверно снижало стрессорную гормональную активность железы.
Заключение
Установлено влияние различных режимов низкоинтенсивного ЭМИ ТФТ на функциональные и структурные показатели надпочечников. Различные режи- мы ^и^а^ерцевых частот о^азывают не одина^овое , но ино^да и противоположное действие на надпочеч-ни^и, мод^лир^я е^о ответ при стрессе. Данные э^с-перимента мо^^т быть использованы ^а^ на^чное обоснование применения волновой терапии, осно- ванной на ЭМИ, в пра^тичес^ом здравоохранении. С др^^ой стороны, не^ативное влияние антирезонанс-ных режимов треб^ет постоянно^о ^онтроля и жест-^ой стандартизации режимов обл^чения, применяемых в использ^емых приборах.
Таблица 1
Уровень кортизола сыворотки крови (нмоль/л) и относительная масса надпочечника (мг/100 г) в исслед^емых ^р^ппах
Показатель |
Контроль |
Стресс |
Облучение + стресс |
|||
65ГГЦ+С |
73ГГЦ+С |
144ГГЦ+С |
167ГГЦ+С |
|||
Уровень кортизола (нмоль/л) |
39±2,70 |
395±22,83* |
215±18,90* |
33±1,96* |
350±36,77* |
380±36,90* |
Масса, мг/100г |
18,5±1,25 |
21,2±1,21* |
19.3±1.63 |
16.9±0,9* |
20.21±1.61* |
19.7±1.03 |
Примечание: * - pd” 0,05 относительно ^онтроля
Список литературы Уровень кортизола и морфоллогия надпочечников под воздействием неизкоинтенсивного электромагнитного излучения и при стрессе
- Акмаев, И.Г. Нейроиммуноэндокринология: истоки и перспективы развития/И.Г. Акмаев//Успехи физиол. наук. -2003. -№ 4. -С. 4-15.
- Арзуманов, Ю.Л. Применение мм-волн в клинической медицине (последние достижения)/Ю.Л. Арзуманов//Миллиметровые волны в биологии и медицине: Материалы II Российского симпозиума с международным участием. -М. -ИРЭ РАН. -1997. -С. 9-13.
- Бецкий, О.В. Миллиметровые волны в медицине и биологии/О.В. Бецкий, Н.Д. Девятков//Биомедицинская биоэлектроника. -1998. -№ 4. -С. 13-29.
- Бецкий, О.В. Современные представления о механизмах воздействия низкоинтенсивных волн на биологические объекты/О.В. Бецкий, Н.Н. Лебедева//Миллиметровые волны в биологии и медицине. -2001. -№ 3. -С. 17-21.
- Петросян, В.И. Трансрезонансная функциональная топография. Биофизическое обоснование/В.И.Петросян, М.С.Громов//Миллиметровые волны в биологии и медицине. -2003. -№ 1. -С. 14-19.
- Петросян, В.И. Роль резонансных молекулярно-волновых процессов в природе и их использование для контроля и коррекции состояния экологических систем/В.И. Петросян, Н.И. Синицын, В.А. Елкин//Биомедицинская радиоэлектроника. -2001. -№ 5-6. -С. 107-111.
- Семенова, М.Г. Морфофункциональные изменения надпочечников в ходе развития постстрессорных депрессий у крыс/М.Г.Семенова, В.В. Ракитская, В.Г.Шаляпина//Рос.физиол. журнал. -2005. -№ 5. -С. 551-557.