Оценка воздействия электромагнитного излучения на эпителизацию кожной раны

1.

Кафедра оперативной хирургии и топографической анатомии
ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
НА ЭПИТЕЛИЗАЦИЮ КОЖНОЙ РАНЫ
Мусаелян Ара Гагикович, Фомин Денис Станиславович, Гаджиева Эльвина Этибар кызы ,
Акбулатова Джамиля Ильдаровна, Грицай Ульяна Олеговна , Тимофеева
Научные руководители:
Заведующий кафедрой оперативной хирургии и топографической анатомии
СГМУ, академик РАЕ, д.м.н., профессор
Алипов Владимир Владимирович;
к.ф.-м.н., доцент кафедры медицинской физики СГУ,
программный директор Центра Точка кипения
Рытик Андрей Петрович
Саратов, 2023 г.

2.

АКТУАЛЬНОСТЬ
С каждым годом растет число научных публикаций, посвященных
проблеме стимуляции регенераторных процессов, и появляются
новые идеи использования различных физических способов
воздействия на ткани в медицинских и биотехнологических целях.
Одним из актуальных направлений современной
электромагнитобиологии является исследование физико-химических
механизмов действия электромагнитного излучения (ЭМИ) на
биологические системы различного уровня организации.

3.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ:
изучить влияние электромагнитного изучения (ЭМИ)
на частотах спектров поглощения и излучения
атмосферных газов (129 ГГц и 150 ГГц частотах) на
процессы эпителизации кожных ран в эксперименте на
крысах.

4.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование выполнено на базе оперативного
блока кафедры оперативной хирургии и
топографической
анатомии
Саратовского
государственного медицинского университета
им. В.И. Разумовского под руководством
заведующего кафедры, академика РАЕ, д.м.н.,
профессора Алипова В.В. совместно с кафедрой
медицинской
физики
Саратовского
национального
исследовательского
государственного
университета
им.
Н.Г.
Чернышевского под руководством к.ф.-м.н.,
доцента
кафедры
медицинской
физики,
программного директора Центра Точки кипения
Рытика А. П.

5.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
На разрешение эксперимента получено разрешение
локального этического комитета (ЛЭК) Саратовского
государственного медицинского университета им. В.И.
Разумовского.
Уход за животными и проведение экспериментов
осуществлялись согласно основным моральноэтическим принципам проведения биомедицинских
экспериментов на животных, сформулированных в
следующих документах: «Правила лабораторной
практики
в
РФ»,
утвержденные
приказом
Министерства здравоохранения и социального
развития от 23.08.2010 №708н, и «Международные
рекомендации по проведению биомедицинских
исследований с использованием животных», принятые
Международным советом медицинских научных
обществ (CIOMS) в 1985 г.

6.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В качестве биологической модели эксперимента
использовалась группа из 32 лабораторных
животных – крыс, породы «Стандарт», возрастом 8
месяцев, массой 200±50 г.
Препараты наркоза: Пропофол 1% - 0,2 мл и
Ксиланит 1% - 0,04 мл. (Внутримышечно)
Местный наркоз: Новокоин 0,5% (Подкожно)
Создавали кожные раны размером 2 см на наружных
поверхностях правых и левых бедер. При этом,
созданные раневые дефекты ушиты кожным швом.

7.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Животных разделили на 2 группы (по 16 крыс в каждой).
Животным 1-ой группы проводили облучение кожных ран в области бедер
правых конечностей частотой 129 ГГц, которая входит в спектры
поглощения атмосферного кислорода*.
Животным 2-ой группы проводили облучение кожных ран в области бедер
правых конечностей частотой 150 ГГц, которая характерна для спектральной
линии поглощения оксида азота*.
Экспозиция облучения составляла 5 минут. Облучение лабораторных
животных проводилось в течение 10 суток.
*Адамсон А. Физическая химия поверхностей: перевод с англ. М.: Мир. 1979. 568 с.; Затухание в атмосферных газах. Серия P.
Распространение радиоволн Рекомендация Международного союза электросвязи МСЭ-R. P.676-9 (02/2012). 22 с.

8.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Общее состояние экспериментальных животных оценивали по
интегральному бальному показателю Фадеева С.Б. (2013).
Критерии оценки
Двигательная
активность
Реакция на звуковой Реакция на болевой
Питьевой и
раздражитель
раздражитель
пищевой режим
Не передвигается
Реакция
отсутствовала
Реакция
отсутствовала
Передвигается с
трудом
Слабая
реакция
Слабая
реакция
Передвигается
Сохраненная
реакция
Сохраненная
реакция
Активное движение
в пределах клетки
Активная
реакция
Активная
реакция
Воду не пьет,
пищу
не употребляет
Воду пьет плохо,
пищу
не употребляет
Воду пьет, пищу
практически
не употребляет
Обычный
питьевой и
пищевой режим
Количество
баллов для
каждого
критерия
0
1
2
3
Фадеев С.Б. Оценка тяжести подопытных животных в хирургическом эксперименте. Мат. юбилейной
науч.практич. конф., посв. 25 лет. городской клинической больницы скорой медицинской помощи №1.
Оренбург, 2002; 52 с.

9.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
1. Клиническая оценка состояния раны – ежедневно;
2. Оценка лабораторных показателей крови – на момент формирования
кожных ран и на 10 сутки эксперимента;
3. Морфологическая оценка раневого дефекта – на 10 сутки.
Оценка морфологических свойств выполнялась гистологическими
методами при помощи окраски препарата гематоксилин-эозином с
последующим определением степени эпителизации ткани.

10.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Судить о регенерации и эпителизации можно уже к 5 суткам эксперимента по
клиническим данным (интегральному бальному показателю Фадеева С.Б., наличию и
отсутствию гиперемии и отека), однако, хочется отметить, что процесс регенерации и
эпителизации эффективнее при облучении 150 Ггц (по сравнению с 129 Ггц), так как
интегральный бальный показатель Фадеева С.Б. выше у крыс 2 группы (150 ГГц), чем
у крыс из 1 группы (129 Ггц).
Так у животных на облучаемой поверхности к этому сроку отмечено заживление
раны первичным натяжением. Однако на необучаемой поверхности отмечены
незначительные гиперемия и отек кожи, кожный дефект не был эпителизирован к 10
суткам эксперимента.

11.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Таблица 1 - Результаты ОАК на момент формирования кожной раны
Показатель
Единицы
Полученный
Полученный
Нормограмма
измерения
результат животных
результат животных
(крысы)
1-ой группы
2-ой группы
Лейкоциты (WBC)
109/л
8,9
8,2
6.0-19.0
Эритроциты (RBC)
1012/л
9,4
8,6
7.0-9.8
Гемоглобин (HGB)
г/дл
16,2
17
14.0-17.0
Тромбоциты (PLT)
109/л
879
878
800-1200
Гематокрит (HCT)
%
47
39,2
36.0-50.0
СОЭ (ESR)
мм/ч
4
4
1-3
Палочкоядерные (NE)
%
6
6
1-5
Сегментоядерные (NE)
%
47
54
42-65
Моноциты (MO)
%
9
7
2-8
Лимфоциты (LY)
%
34
28
16-37
Эозинофилы (EO)
%
4
5
1-5

12.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Таблица 2 - Результаты ОАК на 10 день лечения по заявленному способу
Показатель
Единицы
Полученный
Полученный
Нормограмма
измерения
результат животных
результат животных
(крысы)
1-ой группы
2-ой группы
Лейкоциты (WBC)
109/л
7,8
9,3
6.0-19.0
Эритроциты (RBC)
1012/л
8,5
9.5
7.0-9.8
Гемоглобин (HGB)
г/дл
17
17
14.0-17.0
Тромбоциты (PLT)
109/л
902
945
800-1200
Гематокрит (HCT)
%
40,8
42,3
36.0-50.0
СОЭ (ESR)
мм/ч
2
2
1-3
Палочкоядерные (NE)
%
3
1
1-5
Сегментоядерные (NE)
%
49
61
42-65
Моноциты (MO)
%
8
7
2-8
Лимфоциты (LY)
%
37
28
16-37
Эозинофилы (EO)
%
3
3
1-5

13.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Таблица 3 - Результаты морфологического исследования на 10 день лечения по заявленному способу
Полученный результат животных 1-ой группы
Полученный результат животных 2-ой группы
облучаемая поверхность в необлучаемая поверхность облучаемая поверхность в необлучаемая поверхность
области четырехглавой
в области четырехглавой
области четырехглавой
в области четырехглавой
мышцы бедра на правой
мышцы бедра на левой
мышцы бедра на правой
мышцы бедра на левой
нижней конечности
нижней конечности
нижней конечности
нижней конечности

14.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В результате проведенного эксперимента было установлено:
• стабильное общее состояние животных всех групп;
• регенерация кожных ран отмечена в сроки от 5-х до 10-х суток эксперимента в
зависимости от характера проводимого местного лечения;
• 10 дневное облучение терагерцевыми волнами на частотах спектров поглощения и
излучения атмосферных газов (129 ГГц и 150 ГГц частотах) позволило сохранить
стабильные лабораторные показатели.
• Так, на момент начала исследования все показатели общего анализа крови были в
пределах референсных значений, однако у животных 1 группы (129 ГГц), по
сравнению с животными 2 группы (150 ГГц), наблюдалось повышенное значение
лимфоцитов и палочкоядерных нейтрофилов, а также пониженное значение
сегментоядерных нейтрофилов.

15.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
При морфологическом исследовании было установлено, что к 10 суткам
эксперимента, у всех лабораторных животных на облученной поверхности
отмечалась первичная эпителизация кожной раны, что подтверждает законченный
процесс полноценной регенерации на частотах спектров поглощения и излучения
атмосферных газов (129 ГГц и 150 ГГц частотах).
Однако, на микропрепарате поверхности четырехглавой мышцы правого бедра
облучаемой частотой 150 ГГц наблюдалось более значительное утолщение эпителия,
с отчетливой дифференцировкой на слои. В области дефекта визуально определяются
грануляционная ткань и коллагеновые волокна, с вновь образованными сосудами с
хорошо выраженными стенками, фибробласты и макрофаги.
Тогда как на микропрепарате облучаемой частотой 129 ГГц замечено лишь множество
лейкоцитов, большинство из которых нейтрофилы. А в области дефекта определяется
грануляционная ткань, с единичными скоплениями фибробластов, макрофагов и
очагами инфильтрации плазматических клеток.

16.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. В результате проведенного эксперимента установлено, что на частотах спектров
поглощения и излучения атмосферных газов 129 ГГц и 150 ГГц ЭМИ обеспечивает
начальную эпителизацию кожного дефекта и достижение регенерации раны уже к 10-м
суткам эксперимента. Однако облучение поверхности кожной раны на частотах
поглощения оксида азота (150 ГГц) эффективнее, чем при облучении раны на частотах
поглощения атмосферного кислорода (129 ГГц), так как в области дефекта при облучении
129 ГГц определяется грануляционная ткань с единичными скоплениями фибробластов и
макрофагов, в то время как в области дефекта при облучении 150 ГГц визуально
определяются и грануляционная ткань, и коллагеновые волокна, с вновь образованными
сосудами с хорошо выраженными стенками и скоплениями фибробластов и макрофагов.
Еще одним подтверждением служит общий анализ крови: повышенное значение
лимфоцитов и палочкоядерных нейтрофилов и пониженное значение сегментоядерных
нейтрофилов у животных 1 группы (129 ГГц) по сравнению с животными 2 группы (150
ГГц).
2. Экспериментально обосновано, что сочетание указанных параметров ЭМИ, позволяет
локально и селективно изменять реакционную способность кислорода и оксида азота, что
способствует активной регенерации.

17.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!