Влияние широкополосных микроволн суб- и миллиметрового диапазонов на биохимический метаболизм в условиях тканевой экспериментальной ишемии in vivo

Электромагнитное излучение (ЭМИ) с различными частотными спектрами широко внедряется в практическую медицину, что обусловливает дальнейшие исследования его влияния на развитие биохимических эффектов и возможного побочного действия на организм.

Цель исследования — оценка влияния курсового воздействия микроволн нетепловой интенсивности с различными широкополосными частотными диапазонами на параметры метаболического статуса животных в условиях экспериментальной ишемии кожного лоскута.

Материалы и методы. У крыс-самцов линии Wistar изучено изменение площади некроза дистальной части ишемизированного дорсального кожного лоскута и основных биохимических показателей в послеоперационном периоде на фоне облучения зоны затылочного бугра в диапазоне частот 53–78 и 110–170 ГГц.

Результаты. Наиболее выраженный сосудистый эффект зарегистрирован при воздействии ЭМИ 110–170 ГГц, в диапазоне которого располагаются спектры оксида азота и кислорода, что проявилось наименьшей зоной ишемии и некроза в лоскуте по сравнению с контрольной группой оперированных животных. У животных, не получавших облучения, после операции установлено повышение содержания глюкозы и общего холестерина, а также концентрации мочевины по сравнению с животными контрольной группы. Наиболее значимое гомеостазирующее действие на показатели биохимического метаболизма (общего билирубина, мочевины, общего холестерина и глюкозы) зарегистрировано при воздействии ЭМИ 53–78 ГГц.

Заключение. Воздействие микроволнами суб- и миллиметрового диапазонов в шумовом режиме излучения исполняет роль управляющих сигналов в развитии биологических эффектов в организме. О безопасности использования микроволнового облучения свидетельствует отсутствие отрицательного побочного действия на организм экспериментальных животных.

1. Пономаренко Г.Н. Инновационные восстановитель­ные технологии. Курортные ведомости 2010; 5(62): 15−18.
2. Истомина И.С. КВЧ-терапия в клинической практике (Часть II). Физиотерапия, бальнеология и реабилитация 2012; 6: 38−45.
3. Савельев И.В. Курс общей физики. Т. 4. Волны. Оптика. СПб: Лань; 2011; 256 с.
4. Кулипанов Г.Н. Генерация и использование тера­герцового излучения: история и перспективы. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика 2010; 5(4): 24–27.
5. Ramundo Orlando A., Gallerano G.P. Terahertz radiation effects and biological applications. J Infrared Milli Terahz Waves 2009; 30(12): 1308–1318, http://dx.doi.org/10.1007/s10762-009-9561-z.
6. Федоров В.И. Исследование биологических эффек­тов электромагнитного излучения субмиллиметровой час­ти терагерцового диапазона. Биомедицинская радио­электро­ника 2011; 2: 17–27.
7. Паршина С.С., Афанасьева Т.Н., Тупикин В.Д. Био­­логические эффекты оксида азота в развитии кардио­васкулярной патологии как основа применения тера­герцовой терапии. Бюллетень медицинских интернет-конференций 2012; 2(6): 446–452.
8. Гапеев А.Б. Исследование механизмов биологи­чес­кого действия низкоинтенсивного электромагнитного излучения крайне высоких частот: успехи, проблемы и перспективы. Биомедицинская радиоэлектроника 2014; 6: 20–30.
9. Иванов А.Н. Регуляторные эффекты волн тера­гер­цового диапазона частот. Бюллетень медицинских интернет-конференций 2012; 2(6): 392–399.
10. Богомолова Н.В., Дулатов Р.М., Киреев С.И., Кири­чук В.Ф., Креницкий А.П. Комплексное экспериментальное и клиническое исследование эффективности КВЧ-тера­пии на частотах оксида азота в восстановительном ле­чении пациентов с переломами костей. Вестник но­вых медицинских технологий 2010; 17(1): 107–110.
11. Цуркан М.В., Собакинская Е.А., Смолянская О.А., Беспалов В.Г., Вакс В.Л., Балбекин Н.С. Исследование спектра молекулы ДНК в терагерцовой области частот. Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики 2012; 1(77): 15–19.
12. Цымбал А.А., Киричук В.Ф., Креницкий А.П., Бец­кий О.В. Восстановление основных показателей мета­бо­ли­ческого статуса терагерцевыми волнами на частотах оксида азота 150,176 ... 150,664 ГГц в условиях эксперимента. Биомедицинская радиоэлектроника 2011; 1: 30–35.
13. Казаринов К.Д. Биологические эффекты электро­маг­нитного поля терагерцового диапазона. Электронная техника. Серия 1: СВЧ-техника 2009; 503(4): 48–58.
14. Рыбалко С.Ю., Ященко С.Г., Колбасин П.Н. Мо­ни­торинг влияния низкоинтенсивных электромагнитных из­лучений и морфофункциональные изменения эритроцитов крови человека. Таврический медико-биологический вест­ник 2013; 16(1–2): 170–173.
15. Плосконос М.В. Влияние миллиметрового электро­магнитного излучения низкой интенсивности на процесс апоптоза мужских половых клеток. Успехи современного естествознания 2015; 1–6: 974–976.
16. Руководство по лабораторным животным и альтер­нативным моделям в биомедицинских исследованиях. Под ред. Каркищенко Н.Н., Грачева С.В. М: Профиль 2С; 2010; 358 c.
17. Крылов В.Н. Влияние низкоинтенсивного ЭМИ КВЧ-диапазона на некоторые показатели гомеостаза животных. Вестник Нижегородского университета им. Лобачевского. Серия: Биология 2003; 1(6): 14–24.
18. Бецкий О.В., Лебедева Н.Н., Яременко Ю.Г. Аппа­ра­тура для КВЧ-терапии. Радиотехника 2007; 3: 4–15.
19. Клиническая лабораторная диагностика (методы и трак­товка лабораторных исследований). Под ред. Камышникова В.С. М: МЕД-пресс-информ; 2015; 720 с.
20. Полякова А.Г., Соловьева А.Г., Сазонова И.Е., Заха­рова Д.В. Влияние электромагнитного излучения крайне высоких частот на про- и антиоксидантный статус крови в эксперименте. Биофизика 2016; 61(1): 131–137.
21. Полякова А.Г., Сазонова И.Е., Воловик М.Г., Пере­тягин П.В., Захарова Д.В. Влияние низкоинтенсивных ЭМИ 110–170 ГГц на состояние тканевого кровотока в кожном лоскуте крыс. Вестник восстановительной медицины 2014; 6(64): 25–31.
22. Цымбал А.А., Киричук В.Ф., Антипова О.Н., Кур­тукова М.О., Андронов Е.В. Изменения уровня кортикостерона в крови у экспериментальных животных при воздействии терагерцевыми волнами на частоте атмосферного кислорода 129,0 ГГц на фоне острого и дли­тельного стресса. Биомедицинская радиоэлектроника 2011; 8: 23–28.
23. Рослый И.М. Биохимические показатели в медицине и биологии. М: Медицинское информационное агентство; 2015; 616 с.
24. Хиггинс К. Расшифровка клинических лабораторных анализов. Под ред. Эммануэля В.Л. М.: БИНОМ. Лабо­ра­тория знаний; 2013; 456 с.
25. Остапчук А.Е. Билирубин. 2013. URL: http://youpedia.ru/medicina-b/bilirubin.html.
26. Обмен серосодержащих аминокислот — метионина и цистеина. URL: http://biofile.ru/bio/10604.html.
27. Кузнецова В.Л., Соловьева А.Г. Оксид азота: свойст­ва, биологическая роль, механизмы действия. Современные проблемы науки и образования 2015; 4. URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=21037.
28. Северин Е.С., Алейникова Т.Л., Осипов Е.В., Си­ла­ева С.А. Биологическая химия. М: Медицинское инфор­мационное агентство; 2008; 364 с.
29. Киричук В.Ф., Цымбал А.А. Закономерности и механизмы реализации физиологических эффектов волн терагерцевого диапазона на частотах активных клеточных метаболитов. Биомедицинская радиоэлектроника 2014; 5: 61–66.
30. Полякова А.Г., Алейник Д.Я. Влияние низкоинтенсивных микроволн на клеточную активность дермальных фибробластов различного генеза. Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского 2013; 6(1): 146–152.

Polyakova А.G., Kuzneczova V.L., Presnyakova М.V. The Impact of Broadband Microwaves of Sub- and Millimeter Range on Biochemical Metabolism in Experimental Tissue Ischemia in vivo. Sovremennye tehnologii v medicine 2016; 8(3): 112, https://doi.org/10.17691/stm2016.8.3.13