КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені ТАРАСА ШЕВЧЕНКА

НУРИЩЕНКО Наталія Євгенівна

УДК 577.353

Молекулярні та біофізичні механізми дії ультразвуку на тканини при
експериментальному запаленні і хронічному тонзиліті

03.00.02 – біофізика

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора біологічних наук

КИЇВ — 2005

Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі біофізики біологічного факультету Київського
національному університеті імені Тараса Шевченка

Науковий консультант доктор біологічних наук, професор

Мірошниченко Микола Степанович

завідувач кафедри біофізики

Київського національного університету імені Тараса Шевченка

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук, професор Матишевська Ольга Павлівна, професор
кафедри біохімії Київського національного університету імені Тараса
Шевченка

доктор біологічних наук, професор Якименко Ігор Леонідович, завідувач
кафедри фізики і вищої математики Білоцерківського державного аграрного
університету

доктор біологічних наук Скрипнюк Зеновій Дмитрович, завідувач відділу
теоретичної та експериментальної інформотерапії ТОВ „Науково-дослідний
інститут інтегративної та негентропійної медицини”

Провідна установа

Інститут фізіології імені О.О. Богомольця НАН України, м. Київ

Захист відбудеться 16.03.2005 р. о 14 годині на засіданні
спеціалізованої вченої ради Д 26.001.38 Київського національного
університету імені Тараса Шевченка ( м. Київ, просп. Акад. Глушкова, 2,
біологічний факультет, ауд._____)

Поштова адреса: 01033, м. Київ-33, вул. Володимирська, 64

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного
університету імені Тараса Шевченка ( 01033, м. Київ-33, вул.
Володимирська, 58)

Автореферат розісланий 12.02.2005 року

Вчений секретар

Спеціалізованої вченої ради Д 26.001.38
Цимбалюк О.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Ультразвук (УЗ) є тим фізичним чинником, що обумовлює
появу чисельних ефектів фізичної, хімічної та біологічної природи, а
також різнобічно впливає на органи та системи живого організму.

В медицині ультразвук використовується вже кілька десятиліть. Цей
фізичний фактор забезпечив собі положення ключової діагностичної
методики як на сьогодні, так і в майбутньому. Не менш важливим є його
застосування з лікувальними цілями.

Відомо, що дія УЗ на біологічні об’єкти визначається як станом самого
об’єкту, так і параметрами ультразвукового сигналу. Тому підбір
оптимальних параметрів ультразвукової дії є надзвичайно важливим з точки
зору отримання бажаного лікувального ефекту, а вдосконалення
ультразвукової терапії являється актуальним завданням медичної акустики.
Так, традиційні терапевтичні ультразвукові прилади працюють на одній із
стандартних, дозволених для застосування, частот в діапазоні від 0,88
МГц до 5,28 МГц. Такий тип сигналу носить назву моночастотного
ультразвуку (МУЗ). Неодноразово робилися спроби підвищити його
біологічну і терапевтичну ефективність. Це стає можливим за рахунок
застосування стохастичного ультразвуку (СТУЗ) — акустичного сигналу,
параметри якого змінюються приладом випадково в часі.

Загальноприйнято, що механізм дії УЗ високих інтенсивностей пов’язаний з
кавітацією [Miller et al.,1996; Mitome, 1993, Brujan, 2004] та
утворенням вільних радикалів [Suhr, Brummer, 1991; Riesz, Kondo, 1992;
Misik, Riesz, 2000; Miyoshi et al., 2003]. Значну роль відіграють і
теплові ефекти [Riesz, Kondo, 1982; Nyborg, 2001].

В той же час, механізм дії малих (дотеплових) інтенсивностей УЗ, які
застосовуються з терапевтичними цілями, і, особливо, в умовах розвитку
патологічних станів, до кінця ще не встановлений, незважаючи на велику
кількість проведених досліджень [Dyson, 1987; Сарвазян, Пашовкин, 1988;
Сологуб та ін., 1991; Johns, 2002; Johns et al., 2003; Riesz, Kondo,
2003; Schortinghuis et al., 2004]. Звісно, відсутність вичерпних знань
стримує застосування такого важливого для фізіотерапії лікувального
засобу. Тому розкриття механізмів впливу як традиційного моночастотного,
так і стохастичного ультразвуку на клітини і тканини в нормі і при
патології є, безумовно, актуальною проблемою сучасної біології і
медицини.

Зв’язок з науковою тематикою організацій. Робота виконана у рамках тем
„Розробити і впровадити в клінічну практику Київського
науково-дослідного інституту отоларингології нові ультразвукові методи
та апаратуру для лікування хронічних запальних захворювань ЛОР-органів”
( № державної реєстрації 01890005787, 1989 – 1991 рр., науковий керівник
д.б.н., проф. Д.І. Заболотний), „Розробити нові методики лікування
запалення верхніх дихальних шляхів з застосуванням терапії крайнє
високими частотами та стохастичним ультразвуком” (№ державної реєстрації
0195v02985, 1995 – 1997 рр., наукові керівники д.б.н., проф. Д.І.
Заболотний, к.б.н., ст. наук. співробітник А.Ф. Карась), „Розробити
методи лікування хворих на поліпозний риносинусит з використанням нових
препаратів / нейропептиди, цитокіни / та деяких фізичних факторів (№
державної реєстрації 0198u004514, 1998 – 2000 рр., наукові керівники
д.б.н., проф. Д.І. Заболотний, к.б.н., ст. наук. співробітник А.Ф.
Карась) Київського науково-дослідного інституту отоларингології ім.
проф. О.С. Коломийченка АМН України. В цих темах дисертант приймав
участь як відповідальний виконавець.

Мета і завдання дослідження. Мета роботи полягала у встановленні
механізмів дії терапевтичних інтенсивностей (0,1 Вт/см2 – 1,0 Вт/см2)
традиційного моночастотного, а також принципово нового стохастичного УЗ
в нормі та при експериментальному запаленні і хронічному тонзиліті.

В зв’язку з цим були поставлені такі завдання:

1. Вивчити вплив моночастотного і стохастичного ультразвуку на розвиток
каррагінанового набряку кінцівки щурів, що є класичною моделлю
експериментального запалення. Для визначення механізмів ультразвукового
впливу дослідити перекисне окиснення ліпідів, антиоксидантний захист,
нейтрофільну інфільтрацію.

2. Дослідити дію моночастотного і стохастичного ультразвуку на процеси
вільнорадикального окиснення та антиоксидантний захист, показники
біоенергетики на моделі експериментального запалення верхніх дихальних
шляхів. Крім того, розробити інформативні критерії об’єктивної оцінки
ефективності ультразвукового лікування хворих.

3. Визначити параметри ультразвуку, які стимулюють метаболічні реакції
за умови мінімальної деструктивної дії на організм на основі вивчення
впливу МУЗ і СТУЗ на показники проникності мембран еритроцитів,
активність АТФ-аз мембран еритроцитів, синтетичну активність лімфоцитів
крові, стан перекисного окиснення ліпідів та активність ендогенних
антиоксидантів, перерозподіл відновлених і окиснених форм
нікотинамідаденін динуклеотидних і нікотинамід аденін
динуклеотидфосфатних коферментів.

4. Встановити механізм протизапального впливу ультразвуку при хронічному
тонзиліті, для чого дослідити:

а) процеси вільнорадикального окиснення та ендогенної інтоксикації в
плазмі крові хворих на хронічний тонзиліт до та в динаміці
ультразвукового лікування;

б) вивчити ферментативну активность Mg-залежних АТФ-аз еритроцитів крові
хворих на хронічний тонзиліт до та в динаміці ультразвукового лікування;

в) визначити активність сукцинатдегідрогенази, лактатдегідрогенази,
АТФ-ази, кислої фосфотази в лімфоцитах та нейтрофілах периферичної крові
хворих на хронічний тонзиліт при консервативному лікуванні моночастотним
та стохастичним УЗ.

г) визначити вміст ДНК в епітеліальних клітинах мигдаликів хворих на
хронічний тонзиліт до та в динаміці ультразвукового лікування.

Об’єкт дослідження: експериментальне запалення, кров хворих на хронічний
тонзиліт.

Предмет дослідження: механізми протизапальної дії ультразвуку
терапевтичних інтенсивностей в діапазоні 0,1 – 1,0 Вт/см2.

Для досягнення поставленої мети використовували біофізичні, біохімічні
методи досліджень: хемілюмінесцентний та спектрофотометричні методи
визначення перекисного окиснення ліпідів та активності антиоксидантних
систем; цитофотометричні методи визначення активності ферментів в
клітинах крові, а також вмісту ДНК в епітеліальних клітинах піднебінних
мигдаликів; спектрофотометричні методи визначення активності мембранних
АТФ-аз; люмінесцентний метод визначення синтетичної активності
лімфоцитів крові. Були також застосовані фізіологічні методи моделювання
запалення.

Наукова новизна: Вперше проведено комплексне дослідження механізмів
протизапальної дії традиційного моночастотного та стохастичного
ультразвуку на моделях запальних патологій та при хронічному тонзиліті.

На моделях експериментального запалення показано, що ультразвук в
області терапевтичних інтенсивностей здатний спричиняти як
протизапальну, так і прозапальну дію в залежності від інтенсивності.
Так, і МУЗ, і СТУЗ пригнічують розвиток запалення при інтенсивностях 0,1
Вт/см2; 0,2 Вт/см2, а при інтенсивностях більших, ніж 0,5 Вт/см2 —
підсилюють його.

Показано, що протизапальна дія МУЗ і СТУЗ пов’язана з їх здатністю
впливати одночасно на декілька механізмів експериментального запалення.
Це проявляється у властивості УЗ з інтенсивностями 0,1 – 0,3 Вт/см2,
по-перше, зменшувати прояви окисного стресу та, по-друге, знижувати
енергетичну забезпеченість запальних реакцій.

Встановлено, що МУЗ і СТУЗ з інтенсивностями 0,1-0,3 Вт/см2 проявляють
біологічну ефективність при відсутності супутніх пошкоджень на клітини.

Розроблено інтегральний показник лабораторного визначення стадії
запального процесу у хворих на хронічний тонзиліт, що складається з двох
компонентів, де перший з них характеризує стан антиоксидантних систем
крові хворих, а другий — вказує на зміни в концентрації токсичних
речовин білкової природи, які відіграють роль специфічних маркерів
ендогенної інтоксикації організму. Також показано існування залежності
активності іонних АТФ-аз мембран еритроцитів від гостроти запального
процесу в піднебінних мигдаликах.

Застосування ультразвуку як моночастотного, так і стохастичного режимів
сприяє нормалізації активності іон-транспортних АТФ-аз мембран
еритроцитів хворих та покращує стан метаболізму.

Проведення терапії як моночастотним, так і стохастичним ультразвуком
призводить також до зниження рівня ендогенної інтоксикації та
нормалізації процесів вільнорадикального окиснення, що порушуються при
хронічному тонзиліті. Однак, СТУЗ-терапія викликає триваліший і більш
виражений позитивний вплив на досліджувані показники. Це обумовлено
здатністю СТУЗ ефективно впливати на вільнорадикальне окиснення в плазмі
крові хворих та прискорювати видалення епітеліальних клітин піднебінних
мигдаликів з порушеним в результаті розвитку патології геномом.

Отримані дані розширюють існуючі уявлення про механізми розвитку
запалення, хронічного тонзиліту, зокрема.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблено оптимальні режими
терапевтичного моночастотного і стохастичного ультразвуку і доведено, що
при запропонованих величинах частоти та інтенсивності ультразвукового
сигналу спостерігається стимуляція метаболічних процесів при відсутності
деструктивного впливу на клітини та тканини організму. Отримані
експериментальні дані стали основою для проведення обмежених клінічних
досліджень щодо апробації стохастичної ультразвукової терапії.

Дані про ефективність біологічної дії СТУЗ послужили обґрунтуванням для
удосконалення нового ультразвукового приладу „Тератон-У”, котрий здатний
генерувати ультразвукові сигнали обох режимів.

Особистий внесок здобувача. При виконанні роботи здобувачем самостійно
було проведено теоретичні пошуки та започатковано нові напрямки
досліджень механізмів впливу ультразвуку терапевтичного діапазону на
розвиток запальних процесів. Підбір та обробка літератури, постановка
дослідів, а також статистична обробка результатів виконувались
безпосередньо автором. Робота по дослідженню впливу МУЗ і СТУЗ на
інтерфероногенез виконувались спільно з к.б.н. Кривохатською Л.Д.
(Київський інститут отоларингології ім. проф. О.С. Коломийченка АМН
України). Цитофотометричні дослідження активності ферментів у хворих на
хронічний тонзиліт під дією МУЗ і СТУЗ-терапії проведені спільно з
к.б.н. Карасем А.Ф. (Київський інститут отоларингології ім. проф. О.С.
Коломийченка АМН України). Клінічні дослідження проводив науковий
співробітник Інституту отоларингології ім. проф. О.С. Коломийченка АМН
України лікар Стрежак В.В. З цими науковими співробітниками автор має
спільні публікації. Усі результати отримані дисертантом особисто чи при
його безпосередній участі у виконанні експерименту.

Апробація результатів роботи. Основні результати дисертації висвітлені
на науково-практичній конференції по емоціанально-стресорній
психотерапії, фізичному вихованню, реабілітації і діагностиці ( Одеса,
1990), науковій конференції „Україна: людина, суспільство, природа”
(Київ, 1995), на 8-ому з’їзді отоларингологів України (Київ, 1995), на
2-му з’їзді радіобіологів України (Київ, 1995), ювілейній
науково-практичній конференції, присвяченій 100-річчю професора
О.С.Коломийченка (Київ, 1998), 2-му світовому конгресі
отоларингологічної алергології, ендоскопії та лазерної хірургії,
об’єднаній нараді американської академії з отоларингології, хірургії
голови та шиї разом з всегрецьким товариством отоларингологів, хірургів
голови та шиї; 11-ому всегрецькому конгресі з отоларингології, хірургії
голови та шиї (Афіни, 2001), Ш міжнародному симпозіумі „Механізм дії
надмалих доз” (Москва, 2002), Ш міжнародному симпозіумі „Актуальні
проблеми біофізичної медицини” (Київ, 2002), XVII світовому конгресі
міжнародної оториноларингологічної федерації (IFOS) (Каїр, 2002), Ш-ому
з’їзді з радіаційних досліджень (Київ, 2003), міжнародній конференції
„Сучасні технології діагностики та лікування верхніх дихальних шляхів та
вуха” ( Київ, 2004).

Публікація матеріалів. Головні положення дисертаційної роботи
відображені в 33 публікаціях, серед яких 21 стаття у фахових наукових
виданнях, що визнаються положеннями ВАК України, та 10 тез доповідей на
вітчизняних та міжнародних наукових конференціях і симпозіумах.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається із вступу, 6-ти
розділів (огляд літератури, матеріали та методи досліджень, 4-х глав з
описом власних досліджень з обговоренням), заключення, висновків, списку
використаних джерел (446 посиланнь). Робота викладена на 316 сторінках
машинопису, ілюстрована 75 рисунками та 32 таблицями.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У „Вступі” обґрунтовано актуальність теми дослідження, визначено зв’язок
напрямку досліджень із науковою темою, сформульовано мету та завдання
дослідження, розкрито наукову новизну і практичне значення роботи,
зазначено особистий внесок здобувача, наведено інформацію про апробацію
результатів дослідження.

У першому розділі, який складається з двох підрозділів „Механізми дії
терапевтичного ультразвуку” і „Роль реакційних кисневих форм та
антиоксидантного захисту в механізмах розвитку запалення” проведено
теоретичний аналіз досліджуваної проблеми, проаналізовано і узагальнено
наукові дані про механізми дії ультразвуку високих, середніх і малих
інтенсивностей в умовах норми та при патологічних станах, а також
розглянуто роль вільних радикалів і оксидантів в розвитку запалення.

Матеріали та методи досліджень

Методика вибору режимів моночастотного та стохастичного ультразвуку для
терапевтичних цілей. Дослідження реакцій клітин і тканин на дію
моночастотного і стохастичного ультразвуку різних інтенсивностей були
проведені на 200 білих безпородних статевозрілих щурах вагою 180-200 г.

Тварин дослідних груп (n=6-10) озвучували в області піднебінних дужок.
Перед процедурою волосяний покрив на місці дотику аплікатора видаляли
безпечною бритвою. Як контактне середовище використовували дезодоровану
вазелінову олію. Джерелом ультразвуку як моночастотного, так і
стохастичного режимів був апарат “Тератон-V”. Крім того, застосовували
розроблений I. Островським та O. Марченком [Ostrovskiy, Marchenko, 1992]
експериментальний терапевтичний апарат для генерації стохастичного
ультразвукового сигналу. Як джерело моночастотного ультразвуку
використовували також прилад УЗТ-3.04ІЗ. Частота моночастотного
ультразвуку становила 0,88 МГц, а стохастичного змінювалась в діапазоні
0,88-2,64 МГц.

При вивченні впливу моночастотного та стохастичного ультразвуку на
перекисне окиснення ліпідів, активність ендогенних антиоксидантів, на
вміст і перерозподіл відновлених і окиснених форм нікотинамідаденін
динуклеотидних та нікотинамідаденін динуклеотидфосфатних коферментів
тварин піддавали 10-хвилинному озвученню. Інтенсивність УЗ
моночастотного і стохастичного режимів становила 0,2 Вт/см2 , 0,3
Вт/см2, 0,5 Вт/см2 та 1,0 Вт/см2. Дослідження проводили через 3 год, 24
год та 48 год після дії ультразвуку.

Окрім одноразової дії моночастотного та стохастичного ультразвуку,
досліджували також його курсовий вплив. Для цього проводили п’ятиразове
озвучення (по 10 хвилин через добу протягом десяти діб).

При дослідженні впливу моночастотного та стохастичного ультразвуку на
проникність мембран еритроцитів, активність АТФ-аз та функціональну
активність лімфоцитів крові застосовували СТУЗ з інтенсивностями 0,12
Вт/см2, 0,25 Вт/см2, і 0,5 Вт/см2, а МУЗ — з інтенсивностями 0,1 Вт/см2,
0,3 Вт/см2, 0,5 Вт/см2. Проводили курсове озвучення. Тварин декапітували
під легким ефірним наркозом через 3 години після останнього сеансу.

В усіх серіях дослідів в якості контрольної використовували групу
тварин, яким проводили так зване „вдаване озвучення”, що являло собою
імітацію процедури озвучення, але при відключеному генераторі
ультразвукового сигналу.

Проникність мембран еритроцитів крові визначали за осмотичною
резистентністю еритроцитів до розчинів сечовини різної концентрації
[Казеннов та ін., 1984]. Вимірювання проводили на спектрофотометрі СФ-46
(ЛОМО, Росія).

Параметри функціональної активності лімфоцитів крові аналізували за
співвідношенням РНК/ДНК, яке отримували на підставі вимірювання
флуоресценції клітин після фарбування акридиновим оранжевим за методом
[Карнаухов, 1978]. Інтенсивність флуоресценції клітин в областях 640 нм
(для РНК) і 530 нм (для ДНК) реєстрували на люмінесцентному мікроскопі
ЛЮМАМ И-3. Ініціацію флуоресценції здійснювали довжиною хвилі 436 нм,
котру виділяли світлофільтром із спектру ртутної дугової лампи ДРШ —
250. На кожному препараті аналізували по 25 лімфоцитів.

Визначення активності Na+,K+-АТФ-ази мембран еритроцитів крові проводили
за методом [Прохорова, 1982].

Перекисне окиснення ліпідів (ПОЛ) оцінювали за вмістом малонового
діальдегіду (МДА) в плазмі крові за методом [ Porter, 1976]. Активність
супероксиддисмутази (СОД) визначали за методом [Дубинина, 1983], а
каталази – за методом [Королюк, 1988]. Білок визначали за [Lowry, 1951].

Визначення вмісту нікотинамідаденін динуклеотидних коферментів проводили
за методом [Bernovsky,Svan, 1990], а нікотинамідаденін динуклеотид
фосфатних коферментів – за методом [Jorgensen, Rasmussen, 1973].

Методика дослідження механізмів протизапальної дії моночастотного і
стохастичного ультразвуку. Дослідження механізмів протизапальної дії
ультразвуку, як моночастотного, так і стохастичного режимів, проведені
на моделях запалення — каррагінановому набряку кінцівки щурів і
запаленні верхніх дихальних шляхів. Каррагінановий набряк відтворювали
відповідно до методу [Winter et al., 1962]. 0,1 мол 1%-ного розчину
каррагінану вводили в праву задню лапу щурів. Товщину лапи вимірювали
через 1 год, 2 год, 3 год, 4 год, 12 год, 24 год після ін’єкції
флогогену. Про розвиток набряку судили по його відсотку, що
розраховували відповідно до формули: I (% набряку) = (І1-І0)/І0 ? 100,
де I1 — товщина лапи після введення каррагінану; I0 — товщина лапи до
введення каррагінану.

Модель каррагінанового запалення верхніх дихальних шляхів відтворювали
за [Тимченко та ін., 2001]. Для моделювання запалення 0,1 мл 2 %-ного
розчину каррагінану вводили в піднебінну дужку щурів. Для оцінки
розвитку запалення верхніх дихальних шляхів визначали кількість
лейкоцитів та лімфоцитів, процентний вміст гранулоцитів та моноцитів в
крові щурів. В крові, що брали меланжерним методом, за допомогою камери
Горяєва визначали загальний вміст лейкоцитів. В мазках крові, що
фарбували за методом Паппенгейма, підраховували кількість окремих
клітинних форм лейкоцитів. Дослідження картини крові проводили через 1
год, 3 год, 6 год і 24 год після індукції запалення.

Дослідження впливу моночастотного і стохастичного ультразвуку на
каррагінановий набряк кінцівки щурів виконані на 110 білих безпородних
щурах масою 180 -200 г ( n=6-10). При дослідженні однократної дії
моночастотного і стохастичного ультразвуку тварин озвучували з
інтенсивностями 0,1 Вт/см2, 0,2 Вт/см2, 0,5 Вт/см2, 1,0 Вт/см2 за 1 год
до введення каррагінану в область кінцівки. При вивченні курсової дії
ультразвуку моночастотного і стохастичного режимів тварин піддавали
5-разовому озвученню тими ж інтенсивностями з інтервалом у добу. Через
1 год після останнього озвучення відтворювали каррагінановий набряк.

При досліджені впливу моночастотного і стохастичного ультразвуку на
експериментальне запалення верхніх дихальних шляхів тварин озвучували в
області проекції піднебінних дужок курсом з п’яти процедур через добу.
Інтенсивність ультразвукового сигналу обох режимів складала 0,2 Вт/см2 і
0,3 Вт/см2. Експерименти виконані на 130 білих безпородних щурах масою
175 -200 г (n=8-10).

При дослідженнях дії ультразвуку на моделях експериментального запалення
контрольну групу складали тварини, яким замість каррагінану вводили
фізіологічний розчин.

З метою визначення механізмів протизапальної дії моночастотного і
стохастичного ультразвука при каррагінановому запаленні кінцівки щурів
проводили вимірювання рівня малонового діальдегіду, відновленого
глутатіону та активності мієлопероксидази в тканинах, що були взяті з
місця відтворення запалення. Експерименти виконані на 350 білих
безпородних щурах-самцях масою 180 -200 г ( n=6-10). Показники
досліджували на піку розвитку набряку — через 3 год після введення
каррагінану. Тварин вбивали під ефірним наркозом.

Активність мієлопероксидази визначали відповідно до методу [Mullane et
al., 1985], вміст малонового діальдегіду — згідно [Okhawa et al., 1979],
а вміст відновленого глутатіону — згідно [Griffith, 1999].

При експериментальному запаленні верхніх дихальних шляхів дослідження
біофізичних і біохімічних показників проводили через 3 год після його
відтворення, на піку розвитку.

Вивчення вільнорадикальних процесів в плазмі крові щурів проводили
хемілюмінесцентним методом [Журавлев, Шерстнев, 1985]. Вимірювання
здійснювали на хемiлюмiнометрi ПХЛ-01 з наступним аналізом
хемiлюмiнограм за допомогою спеціально розробленої комп’ютерної
програми.

Окисний стрес при експериментальному запаленні верхніх дихальних шляхів
вивчали за маркерними показниками. В якості останніх розглядали вміст
малонового діальдегіду, активність cупероксиддисмутази та каталази,
вміст відновленого та окисненого глутатіону, їх співвідношення, а також
співвідношення відновленої до окисненої форми нікотинамідаденін
динуклеотидфосфату (НАДФН/НАДФ+).

Визначення вмісту відновленого та окисненого глутатіону в плазмі та
еритроцитах крові щурів, а також їх співвідношення проводили за методом
[Sies, 1999].

Співвідношення НАДФ+/НАДФН розраховували відповідно до методу
[Bernofsky, 1973].

Методика вивчення механізмів дії моночастотного і стохастичного
ультразвуку при хронічному тонзиліті. Дослідження проводили на крові
людей трьох груп. Першу з них складали хворі на хронічний тонзиліт, яким
лікарі проводили лікування з використанням моночастотного ультразвуку
(15 осіб). Другій групі хворих на дану патологію проводили стохастичну
ультразвукову терапію (20 осіб). В кожній з груп виділяли хворих на
компенсовану і декомпенсовану форми хронічного тонзиліту. Контрольну
групу складали умовно здорові пацієнти, що проходили планове обстеження
ЛОР-органів (20 осіб). Хворі отримували по 10 сеансів УЗ-терапії.
Інтенсивність УЗ складала 0,2 Вт/см2. У пацієнтів в динаміці лікування,
а також після 10-ти сеансів, а також через 1 місяць, 6 місяців, 1 рік та
3-4 роки після УЗ-терапії брали венозну кров у пробірки з гепарином (50
од/мл) і використовували її для подальших досліджень.

Дослідження дії ультразвуку при хронічному тонзиліті, в патогенезі якого
важлива роль належить запаленню, проводили, зважаючи на основні
механізми розвитку цієї патології.

Вільнорадикальне окиснення в плазмі крові хворих оцінювали за допомогою
хемілюмінесцентного методу [Журавлев, Шерстнев, 1985].

Показником ендогенної інтоксикації вважали рівень середньомолекулярних
пептидів (СМП) в крові хворих. Кількісні розрахунки концентрації СМП
проводили у відповідності з протоколом, запропонованим у роботі
[Габриэлян та ін., 1980]. Вимірювання здійснювали на спектрофотометрі
СФ-46 (Росія) на довжині хвилі 254 нм.

Визначення активності іон-транспортних АТФ-аз еритроцитів крові хворих
проводили за методом [Прохорова, 1982].

Кількісне визначення ДНК проводили в мазках епітеліальних клітин, які
отримували шляхом переносу зіскобів з поверхні мигдаликів на предметні
скельця [Фьольген, 1960]. Фотометрію препаратів здійснювали за допомогою
скануючого мікроскопа-фотометра МФТХ-2М (Росія) на довжині хвилі 546 нм.
Спеціально розроблена програма дозволяла вимірювати виключно загальну
абсорбцію ядерної ДНК в клітинах. Як контроль використовували лімфоцити
крові, що мають плоїдність 2n та чоловічі сперматозоїди добровольців —
донорів з плоїдністю 1n. Використання контролю надало змогу встановити
коефіцієнт кореляції між плоїдністю клітин та абсорбцією в них ядерної
ДНК. Спостереження проводились після кожного з 10 сеансів УЗ-терапії, а
також через тиждень, три тижні і 1,5 року після лікування.

Експериментальні дані обробляли загальноприйнятими методами варіаційної
статистики [Брандт, 1975] з використанням tкритерію Стюдента.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Стимулюючі та деструктивні ефекти різних інтенсивностей моночастотного і
стохастичного ультразвуку терапевтичного діапазону. Перший етап роботи
був пов’язаний з вивченням біологічної дії стохастичного та
моночастотного ультразвуку в порівняльному аспекті, з’ясуванні
механізмів їх дії, а також з визначенням оптимальних параметрів цього
фізичного фактора щодо його біологічної ефективності і відсутності
пошкоджуючої дії.

При вивченні впливу ультразвуку терапевтичних інтенсивностей на вміст
малонового діальдегіду, як кінцевого продукту перекисного окиснення
ліпідів, а також активність основних антиоксидантних ферментів –
супероксиддисмутази та каталази встановлено, що застосування МУЗ та СТУЗ
з інтенсивністю 0,2 Вт/см2 та СТУЗ з інтенсивністю 0,3 Вт/см2 призводило
до зниження вмісту МДА в крові дослідних тварин через 3 год після
озвучення. При дії МУЗ з інтенсивністю 0,2 Вт/см2 спостерігалось
зниження рівня МДА на 32,1 % (р<0,05), а СТУЗ – на 37,7% (р<0,05). Стохастичний ультразвук з інтенсивністю 0,3 Вт/см2 зменшував рівень МДА на 33,3 % (р<0,05). Виявлені зміни досліджених показників можна пояснити активацією ферментативних процесів утилізації кисню таких, як тканинне дихання, окиснювальне фосфорилювання. На користь цього також свідчить той факт, що УЗ вищезгаданих інтенсивностей не впливав на активність ферментів антиоксидантного захисту. Під впливом МУЗ з інтенсивністю 0,3 Вт/см2 та 0,5 Вт/см2 і СТУЗ з інтенсивністю 0,5 Вт/см2 не спостерігалось достовірних змін досліджених показників. При застосуванні УЗ обох режимів з інтенсивністю 1,0 Вт/см2 відмічалось підвищення вмісту малонового діальдегіду та зміна активності супероксиддисмутази і каталази. В разі використання СТУЗ встановлено більш значне посилення перекисного окиснення ліпідів. Так, через 3 год після озвучення при застосуванні МУЗ рівень малонового діальдегіду збільшився на 34,9 % (р<0,05) порівняно з контролем, а у випадку застосування СТУЗ - на 55,4 % (р<0,05). Але вже через 24 год після впливу МУЗ рівень МДА знижувався і не відрізнявся від контролю. При озвученні СТУЗ рівень МДА зменшувався з часом, але і через 48 год перевищував контрольні величини на 34,6 % (р<0,05). Більш виражений вплив стохастичного ультразвуку, порівняно з моночастотним, на оксидантно-антиоксидантний баланс в організмі підтверджується також і динамікою зміни активності ферментів антиокиснювального захисту. При дії МУЗ з інтенсивністю 1,0 Вт/см2 через 3 год спостерігалось підвищення активності супероксиддисмутази на 72,5 % (р<0,05) порівняно з контролем, тоді як активність каталази не змінювалась. Через 24 год рівень супероксиддисмутази нормалізувався, а активність каталази навпаки підвищувалась на 30,6 % (р<0,05). Проте, через 48 год показники активності цих ферментів не відрізнялись від контролю. Під впливом такої ж інтенсивності СТУЗ спостерігались більш глибокі зміни в системі антиокиснювального захисту. Через 3 год після озвучення активність як супероксиддисмутази, так і каталази перевищувала контрольні значення на 93,9 % (р<0,05) і 25,5 % (р<0,05), відповідно. Через 24 год активність СОД залишалась підвищеною на 66,4 % (р<0,05), а каталази – на 46,2 % (р<0,05). Однак, через 48 год активність СОД знижувалась на 41,4 % (р<0,05), а каталази - залишалася підвищеною на 37,5 % (р<0,05) порівняно з контролем. Встановлене співвідношення активності антиоксидантних ферментів представляється цілком закономірним, оскільки відомо, що при збільшенні концентрації специфічного субстрату активність ферменту спочатку підвищується, а потім, коли запаси субстрату виснажуються, знижується. Враховуючи те, що супероксиддисмутаза є першим ферментом в системі антиокиснювального захисту, зміни її активності відбуваються раніше і більш виражені. Таким чином, вплив як МУЗ, так і СТУЗ на баланс в системі прооксиданти-антиоксиданти залежить від інтенсивності ультразвукового сигналу. Так, при інтенсивностях до 0,3 Вт/см2 відбувались зміни, що були спрямовані на зниження перекисного окиснення ліпідів. Ультразвук обох режимів з інтенсивностями 0,3 Вт/см2 і 0,5 Вт/см2 не впливав на ПОЛ. При дії МУЗ з інтенсивністю 1,0 Вт/см2 відбувалась активація ПОЛ, але системи антиоксидантного захисту компенсували підвищений рівень вільнорадикального окиснення. При дії СТУЗ з інтенсивністю 1,0 Вт/см2 зміни в системі антиоксидантного захисту були не здатні нейтралізувати дію вільних радикалів і нормалізувати перекисне окиснення ліпідів. НАДН та НАДФН є носіями “відновлюючої здатності”, а НАДФН також забезпечує відновлення ферментів антиоксидантного захисту [Lee et al., 2002]. При визначенні дії різних інтенсивностей ультразвуку моночастотного та стохастичного режимів на загальний вміст нікотинамідаденін динуклеотидних - НАД(Н) - та нікотинамідаденін динуклеотидфосфатних - НАДФ(Н) - коферментів, їх окиснених - НАД+, НАДФ+ - і відновлених - НАДН, НАДФН - форм, а також співвідношення НАД+/НАДН і НАДФ+/НАДФН виявлено наступне. Застосування МУЗ і СТУЗ вело до зміни рівня і перерозподілу окиснених та відновлених форм нікотинаденін динуклеотидних та нікотинаденін динуклеотидфосфатних коферментів. Під впливом одноразового озвучення з різними інтенсивностями спостерігалась стійка тенденція до підвищення рівня НАД+, НАДН, НАД(Н) з переважанням відновленої форми, що призводило до зниження співвідношення НАД+/НАДН (рис.1А) на 6,8 % і 6,6 % – при інтенсивності 0,2 Вт/см2; 7,2 % і 6,8 % - при інтенсивності 0,3 Вт/см2; 4,3 % і 3,6 % – при інтенсивності 0,5 Вт/см2 для МУЗ і СТУЗ, відповідно. Рис. 1. Відносна зміна співвідношення НАД+/НАДН (А) та НАДФ+/НАДФН (Б) при дії моночастотного і стохастичного ультразвуку різних інтенсивностей (n=8-10): * - достовірна різниця відносно контролю при р>0,95

Застосування УЗ з інтенсивністю 1,0 Вт/см2 призводило до переважного
підвищення рівня НАД+ і зростання співвідношення НАД+/НАДН на 13,9 %
(р<0,05) для МУЗ і на 16,9 % (р<0,05)– для СТУЗ. Більш виражені зміни спостерігались з боку НАДФ+, НАДФН та НАДФ(Н) (рис. 1Б). При застосуванні УЗ усіх режимів відбувалось зниження як НАДФ+, НАДФН, так і НАДФ(Н), яке ставало достовірним при інтенсивності 0,5 Вт/см2 і далі посилювалось при інтенсивності 1,0 Вт/см2. При інтенсивностях 0,2 Вт/см2 і 0,3 Вт/см2 переважали відновлені форми. Співвідношення НАДФ+/НАДФН знижувалось на 12,8 % для МУЗ і на 6 % – для СТУЗ при інтенсивності 0,2 Вт/см2; на 5,4 % для МУЗ і на 10 % – для СТУЗ при інтенсивності 0,3 Вт/см2. При застосуванні УЗ з інтенсивністю 1,0 Вт/см2 окислені форми НАДФ+ ставали домінуючими і співвідношення НАДФ+/НАДФН збільшувалось на 28,2 % (р<0,05) для МУЗ і на 24,8 % (р<0,05)– для СТУЗ. Через 24 год після впливу ультразвуку зберігалась тенденція до зниження рівня нікотинамідаденін динуклеотидфосфатних коферментів, але співвідношення окиснених та відновлених форм знаходилось в межах контрольних значень. При курсовому застосуванні як МУЗ, так і СТУЗ ця тенденція утримувалась з незначним переважанням НАДФН при інтенсивностях 0,2-0,5 Вт/см2 і НАДФ+ – при інтенсивності 1,0 Вт/см2. Отримані результати свідчать про те, що УЗ обох режимів з інтенсивностями 0,2 Вт/см2 і 0,3 Вт/см2 викликає зміни нікотинамідаденін динуклеотидних та нікотинамідаденін динуклеотидфосфатних коферментів, що є сприятливими для клітини з позиції біоенергетики, оскільки в цьому випадку посилюється аеробний гліколіз та зростає відновлюючий потенціал. В той же час, УЗ з інтенсивністю 1,0 Вт/см2, підвищуючи співвідношення НАД+/НАДН та НАДФ+/НАДФН, негативно впливає на перебіг біосинтетичних реакцій. Слід зазначити, що саме за межею в 1,0 Вт/см2 починається діапазон пошкоджуючих інтенсивностей УЗ. З метою визначення мембранних механізмів дії ультразвуку було проведено дослідження впливу різних інтенсивностей ультразвуку обох режимів на проникність еритроцитарних мембран та активність внутрішньо мембранного ферменту - Na+,K+-АТФ-ази, а також функціональну активність лімфоцитів крові. Було показано, що дія СТУЗ з інтенсивностями 0,12 Вт/см2 і 0,25 Вт/см2 та МУЗ з інтенсивностями 0,1 Вт/см2 і 0,3 Вт/см2 не призводила до значних змін проникності мембран еритроцитів, про що свідчить відсутність помітного зростання виходу гемоглобіну в умовах озвучення. При застосуванні ультразвука з інтенсивністю 0,5 Вт/см2 процент гемолізу еритроцитів підвищувався в 2,5 рази (р<0,05) і 2,2 рази (р<0,05), відповідно для СТУЗ і МУЗ. Ультразвук моночастотного (0,1 Вт/см2 і 0,3 Вт/см2) та стохастичного (0,12 Вт/см2 і 0,25 Вт/см2) режимів сприяв незначному збільшенню функціональної активності лімфоцитів. При застосуванні УЗ з інтенсивністю 0,5 Вт/см2 ці зміни набували статистичної достовірності – показник підвищувався на 35,0 % (р<0,05) у випадку застосування МУЗ і на 31,7 % (р<0,05) - для СТУЗ. Вивчення активності Na+,K+-АТФ-ази мембран еритроцитів показало (рис. 2), що під впливом СТУЗ з інтенсивністю 0,12 Вт/ см2 та 0,25 Вт/см2 відбувалось збільшення активності ферменту в 1,4 (р<0,05) і 1,6 рази (р<0,05), відповідно. При застосуванні МУЗ з інтенсивностями 0,1 Вт/см2 і 0,3 Вт/см2 спостерігалось підвищення активності Na+,K+-АТФ-ази в 1,5 рази (р<0,05) і в 1,6 рази (р<0,05), відповідно. Під впливом СТУЗ з інтенсивністю 0,5 Вт/см2 спостерігалось зниження активності ферменту відносно контролю в 1,5 рази (р<0,05). Під впливом МУЗ такої ж інтенсивності активність Na+,K+-АТФ-ази зменшувалась в 1,8 рази (р<0,05). Проведені дослідження показали, що стохастичний ультразвук з інтенсивностями 0,12 Вт/см2 і 0,25 Вт/см2, а також моночастотний ультразвук з інтенсивностями 0,1 Вт/см2 і 0,3 Вт/см2 не впливають значним чином на проникність еритроцитарних мембран. Підвищення активності Na+,K+-АТФ-ази, що спостерігалось при використанні зазначених інтенсивностей ультразвуку, очевидно, здатне компенсувати перерозподіл іонів, що виникає під впливом ультразвуку. Завдяки цьому порушення мембран не розвиваються і не спричиняють значних змін внутриклітинного метаболізму. Рис. 2. Активність Na+,K+-АТФ-ази мембран еритроцитів щурів під впливом моночастотного і стохастичного ультразвуку різних інтенсивностей (M±m; n=9-10): 1 – контроль; 2 – СТУЗ 0,12 Вт/см2; 3 – МУЗ 0,1 Вт/см2; 4 – СТУЗ 0,25 Вт/см2; 5 – МУЗ 0,3 Вт/см2; 6 – СТУЗ 0,5 Вт/см2; 7 – МУЗ 0,5 Вт/см2 * - достовірна різниця відносно контролю при р>0,95

Ультразвук з інтенсивністю 0,5 Вт/см2 підвищує проникність мембран
еритроцитів і, як наслідок, зростання виходу гемоглобіну. При дії
ультразвуку з інтенсивністю 0,5 Вт/см2 відбувалось, на наш погляд,
порушення стеричної взаємодії Na+,K+-АТФ-ази з мембранними
фосфоліпідами, що супроводжувалось зниженням ферментативної активності.
В результаті гальмування роботи Na+,K+- насосу значно уповільнюється
гідроліз АТФ, що дає змогу клітині спрямувати свій заощаджений
енергетичний потенціал на здійснення синтетичних процесів, наприклад,
синтез РНК. Підвищення функціональної активності лімфоцитів свідчить на
користь такого припущення.

Узагальнюючи отримані результати можна констатувати, що як МУЗ, так і
СТУЗ в області інтенсивностей 0,1-0,3 Вт/см2 проявляють таку біологічну
дію, яка зумовлює стимуляцію нормальних фізіологічних реакцій.

Ультразвук обох режимів з інтенсивністю 0,5 Вт/см2 спричиняє зміни, що
ведуть до підвищення мембранної проникності, зниження ферментативної
активності Na+,K+-АТФ-ази [Нурищенко, 2003]. Підвищення інтенсивності УЗ
до 1,0 Вт/см2 призводить до активації перекисного окиснення ліпідів за
рахунок неспроможності системи антиоксидантів нейтралізувати дію вільних
радикалів. УЗ цієї інтенсивності викликає також перерозподіл окиснених і
відновлених форм нікотинамідаденін динуклеотидних та нікотинамідаденін
динуклеотидфосфатних коферментів з переважанням окиснених форм
[Нурищенко, Островський та ін., 2003], що негативно позначається на
перебігу біосинтетичних реакцій.

Результати дослідження свідчать про більш виражену біологічну дію СТУЗ
порівняно з традиційним МУЗ як в області стимулюючих (до 0,5 Вт/см2),
так і пошкоджуючих (> 1 Вт/см2) інтенсивностей. Якщо врахувати те, що
метою застосування низьких інтенсивностей УЗ є стимуляція нормальних
фізіологічних реакцій при пошкодженнях та патологічних станах, а високих
– контрольоване селективне та сфокусоване знешкодження тканин, то більш
виражений ефект СТУЗ можна застосовувати як з nnoпершою ( в діапазоні до
0,5 Вт/см2 ), так і з другою (>1 Вт/см2) ціллю.

Механізми впливу ультразвуку терапевтичних інтенсивностей на розвиток
експериментального каррагінанового запалення. Другий етап досліджень був
пов’язаний з визначенням механізмів протизапальної дії ультразвуку.
Дослідження проводили на класичній моделі експериментального запалення —
каррагінан-індукованому набряку кінцівки щурів. Застосування цієї моделі
дозволяє оцінити протизапальну дію як фармакологічних препаратів, так і
фізичних факторів. Важливими ланцюгами в механізмі розвитку
каррагінанового запалення є збільшення продукції вільних радикалів, а
також пригнічення антиоксидантного захисту. Це дозволило нам,
використовуючи зазначену модель, вивчати як протизапальні властивості
ультразвуку, так і механізми дії цього фізичного фактора при запаленні.

Протизапальну дію МУЗ і СТУЗ оцінювали за його здатністю впливати на
величину експериментального набряку. Введення каррагінану в лапу щурів
викликало розвиток набряку з максимальною величиною через 3 год після
ін’єкції флогогену. Одноразове озвучення тварин УЗ обох видів з
інтенсивностями 0,1 Вт/см2, 0,2 Вт/см2, 0,5 Вт/см2 не викликало істотних
змін каррагінанового набряку кінцівки щурів. Одноразове озвучення з
інтенсивністю 1,0 Вт/см2 сприяла збільшенню набряку на 13,3 % і на 18,9
% — через 1 год, на 11,2 % і на 14,6 % — через 2 год, на 5,1 % і на 9,2
% — через 3 год, на 5,2 % і на 8,5 %– через 4 год, на 8,0 % і на 10,3 %
— через 12 год, на 10,1 % і на 13,5 % — через 24 год після індукції
запалення, відповідно для МУЗ та СТУЗ.

При курсовій дії ультразвук обох режимів також впливав на
каррагінан-індукований набряк лапи щурів в залежності від
інтенсивності.

МУЗ з інтенсивністю 0,1 Вт/см2 при курсовому застосуванні зменшував
розвиток каррагінанового набряку як на ранніх, так і більш пізніх його
етапах (рис. 3 ). МУЗ з інтенсивністю 0,2 Вт/см2 також сприяв зменшенню
набряку через 2 год, 3 год, 4 год, 12 год. УЗ моночастотного режиму з
інтенсивністю 0,5 Вт/см2 через 1 год, 2 год, 3 год, 4 год збільшував
величину набряку. Однак через 12 год і 24 год спостерігалось його
зменшення. Курсова дія МУЗ з інтенсивністю 1,0 Вт/см2 потенціювала
запалення і зсувала пік його розвитку з третьої години на другу. СТУЗ
виявився більш діючим для зниження набряку при інтенсивностях 0,1 Вт/см2
і 0,2 Вт/см2. СТУЗ з інтенсивністю 0,5 Вт/см2 викликав збільшення
каррагінанового набряку через 2 год і 3 год та трохи знижував його через
12 год і 24 год. СТУЗ з інтенсивністю 1,0 Вт/см2 потенціював розвиток
каррагінанового набряку і зсував пік його розвитку з третьої години на
другу. Однак через 12 годин величина набряку достовірно не відрізнялась
від такої при запаленні.

Рис 3. Вплив моночастотного (А) і стохастичного (Б) ультразвуку різних
інтенсивностей на розвиток каррагінанового запалення кінцівки щурів: * —
достовірна різниця відносно контролю при р>0,95

З метою визначення механізмів, за якими моночастотний і стохастичний
ультразвук модифікують експериментальне запалення, досліджували їх вплив
на активність мієлопероксидази (МПО) як маркерного ферменту активності
нейтрофілів, вміст малонового діальдегіду, а також вміст одного з
основних компонентів антиоксидантного захисту — відновленого глутатіону
(ГSH).

Дослідження тканини, взятої з місця набряку на піку його розвитку,
показало, що введення флогогену призводило до підвищення рівня
малонового діальдегіду в 16,8 разів (p<0,05) порівняно з контролем. Рівень відновленого глутатіону зменшувався в 2,4 рази (p<0,05), а активність мієлопероксидази збільшувалась в 6,2 рази (p<0,05) по відношенню до контрольних значень ( рис. 4-6). Одноразове озвучення тварин ультразвуком обох режимів з інтенсивностями 0,1 Вт/см2; 0,2 Вт/см2 і 0,5 Вт/см2 істотним чином не впливало на досліджені показники. Під впливом УЗ з інтенсивністю 1,0 Вт/см2 спостерігалось підвищення рівня малонового діальдегіду порівняно з величиною показника при запаленні на 23,2 % (p<0,05) і 33,4 % (p<0,05) для МУЗ і СТУЗ, відповідно. Активність мієлопероксидази при такому впливі підвищувалась відповідно на 30,6% (p<0,05) і на 29,3 % (p<0,05). Одноразове озвучення моночастотним і стохастичним ультразвуком не впливало на знижений при запаленні рівень відновленого глутатіону. Рис. 4. Активність мієлопероксидази в тканинах кінцівки щурів при курсовій дії моночастотного (А) і стохастичного (Б) ультразвуку при експериментальному запаленні (M±m; n=8-10): * - достовірна різниця відносно контролю при р>0,95; ** — достовірна різниця відносно запалення
при р>0,95

Курсовий вплив УЗ з інтенсивностями 0,1 Вт/см2 і 0,2 Вт/см2 викликав
зниження рівня малонового діальдегіду, підвищення рівня відновленого
глутатіону, зменшення активності мієлопероксидази. Так, застосування МУЗ
призводило до зниження рівня МДА відносно запалення на 24,0 % (p<0,05) і 33,1 % (p<0,05) для інтенсивностей 0,1 Вт/см2 і 0,2 Вт/см2, відповідно. При застосуванні СТУЗ тих же інтенсивностей рівень досліджуваного показника зменшувався на 27,6 % (p<0,05) і 25,4 % (p<0,05), відповідно. Вміст відновленого глутатіону підвищувався порівняно зі значенням при запаленні на 26,9 % (p<0,05) і на 32,5 % (p<0,05) під впливом МУЗ з інтенсивностями 0,1 Вт/см2 і 0,2 Вт/см2, відповідно. Під впливом СТУЗ тих же інтенсивностей вміст відновленого глутатіону збільшувався на 27,2 % (p<0,05) і 29,8 % (p<0,05), відповідно до зазначених інтенсивностей. Активність мієлопероксидази, що була підвищеною при експериментальному запаленні, під впливом МУЗ з інтенсивностями 0,1 Вт/см2 і 0,2 Вт/см2 знижувалась на 23,3 % (p<0,05) і 24,7 % (p<0,05), відповідно порівняно зі значенням при запаленні. СТУЗ сприяв зниженню активності ферменту на 29,4 % (p<0,05) при застосуванні інтенсивності 0,1 Вт/см2 і на 28,5 % (p<0,05) – інтенсивності 0,2 Вт/см2. Застосування інтенсивності 0,5 Вт/см2 не призводило до суттєвих змін вмісту МДА, відновленого глутатіону та активності МПО, характерних для запалення, як при застосуванні моночастотного, так і стохастичного ультразвуку. Курсовий вплив УЗ з інтенсивністю 1,0 Вт/см2 сприяв підвищенню рівня малонового діальдегіду, активності мієлопероксидази, але викликав зменшення вмісту відновленого глутатіону. Рис. 5. Вміст малонового діальдегіду в тканинах кінцівки щурів при курсовій дії моно частотного (А) і стохастичного (Б) ультразвуку при експериментальному запаленні (M±m; n=8-10): * - достовірна різниця відносно контролю при р>0,95; ** — достовірна різниця відносно запалення
при р>0,95

Рівень МДА підвищувався порівняно з запаленням на 41,2 % (p<0,05) при курсовому застосуванні МУЗ з інтенсивністю 1,0 Вт/см2, а у випадку СТУЗ такої ж інтенсивності – на 40,3 % (p<0,05). Вміст відновленого глутатіону зменшувався порівняно з запаленням на 23,5 % (p<0,05) і 23,0 % (p<0,05) під впливом МУЗ і СТУЗ, відповідно. Озвучення МУЗ з інтенсивністю 1,0 Вт/см2 сприяло підвищенню активності МПО на 27,3 % (p<0,05) порівняно з запаленням, а озвучення СТУЗ такої інтенсивності – на 34,0 % (p<0,05). Зіставивши дані про вплив УЗ на величину каррагінанового набряку і біохімічні показники, можна зробити висновок про те, що здатність ультразвуку модифікувати експериментальне запалення пов'язана з його впливом на вільнорадикальне окиснення і систему антиоксидантного захисту. Розвиток каррагінанового набряку супроводжувався змінами біохімічних показників, що вказують на посилення перекисного окиснення ліпідів, збільшення нейтрофільної інфільтрації й зниження антиоксидантного захисту при експериментальному запаленні. Рис. 6. Вміст глутатіону в тканині кінцівки щурів при курсовій дії моно частотного (А) і стохастичного (Б) ультразвуку при експериментальному запаленні (M±m; n=8-10): * - достовірна різниця відносно контролю при р>0,95; ** — достовірна різниця відносно запалення при р>0,95

Одноразовий вплив усіх режимів ультразвуку, за винятком 1,0 Вт/см2, не
впливав на рівень перекисного окиснення ліпідів, міграцію нейтрофілів до
місця запалення і продукцію ними вільних радикалів, а також вміст
відновленого глутатіону при експериментальному запаленні. УЗ з
інтенсивністю 1,0 Вт/см2 підсилював продукцію вільних радикалів за
рахунок збільшення нейтрофільної інфільтрації у місці запалення, що,
очевидно, є причиною посилення перекисного окиснення ліпідів під його
впливом. На це вказують збільшення активності мієлопероксидази і
підвищення рівня малонового діальдегіду в тканинах, взятих з місця
відтворення набряку.

Курсовий вплив ультразвуку з інтенсивностями 0,1 Вт/см2 і 0,2 Вт/см2
сприяв зниженню перекисного окиснення ліпідів і підвищенню ефективності
антиоксидантного захисту, зменшенню нейтрофільної інфільтрації при
карагінановому запаленні. Зміни досліджених показників при використанні
УЗ з інтенсивністю 0,5 Вт/см2 вказують на незначне посилення
вільнорадикальних процесів. Застосування ультразвуку з інтенсивністю 1,0
Вт/см2 пов’язано з посиленням вільнорадикального окиснення, зниженням
антиоксидантного захисту та посиленням нейтрофільної інфільтрації у
вогнищі запалення при каррагінан-індукованому набряку.

Необхідно відзначити, що відсутність ефекту при однократному озвученні і
його прояв при курсовому застосуванні УЗ вказують на роль адаптаційних
процесів, що розвиваються під дією повторюючихся озвучувань із малою
інтенсивністю. Більш високі інтенсивності (вище 0,5 Вт/см2) лежать за
межею стимулюючих доз УЗ і спричиняють ушкоджуючі ефекти, що сприяють
розвиткові запалення.

Таким чином, здатність ультразвуку модифікувати каррагінановий набряк у
залежності від інтенсивності пов’язана з його впливом на
вільнорадикальне окиснення і антиоксидантний захист. Добре видно, що
моночастотний і стохастичний ультразвук з інтенсивностями 0,1 Вт/см2 і
0,2 Вт/см2 пригнічують вільнорадикальні процеси і сприяють підвищенню
антиоксидантного захисту. Це веде до зниження величини
експериментального набряку. Ультразвук з інтенсивностями 0,5 Вт/см2 і
1,0 Вт/см2 викликає посилення вільнорадикальних процесів та виснаження
антиоксидантного захисту. Такі зміни, очевидно, не встигають бути
своєчасно ліквідованими репараційними системами і стають синергічними до
змін клітинного метаболізму, викликаних розвитком запального процесу. Це
і є причиною набряк-потенціюючої дії ультразвуку з інтенсивністю 1,0
Вт/см2. Відсутність достовірних розходжень у дії моночастотного і
стохастичного ультразвуку вказує на однаковий механізм їх дії на
досліджені параметри.

Механізми впливу моночастотного та стохастичного ультразвуку при
експериментальному запаленні верхніх дихальних шляхів. Завданням
наступного етапу досліджень було вивчення дії моночастотного і
стохастичного ультразвуку при експериментальному запаленні верхніх
дихальних шляхів, тобто на моделі, яка максимально наближена до
патологій, при яких він використовувався в клініці.

Введення каррагінана в слизову оболонку піднебінної дужки щурів
супроводжувалось лейкоцитозом, збільшенням процентного вмісту моноцитів
і гранулоцитів, а також лімфопенією в крові експериментальних тварин.
Такі зміни є характерними для розвитку запальних процесів і досягали
максимального прояву через 3 год після введення флогогена. Аналіз даних
по впливу моночастотного і стохастичного ультразвуку на кількість
лейкоцитів і лімфоцитів крові, а також процентний вміст окремих
клітинних форм лейкоцитів свідчить про здатність цього фізичного фактора
зменшувати прояви експериментального запалення верхніх дихальних шляхів.

?

^ ? N

v

3/4

o

EH ph

heFY

i

?

^ ? O L

???L

N

P

v

x

z

?l?0??%?

?l?0??%?

O

ph

heFY

EH

oeoeoeoeoeoeoeoYoeoOoeoeoOoeoeoeoeoeoeoeoICICICICICIAI3/4ICICICICIAI·ICI
CI

???????яхів супроводжувалось загальною активацією продукції вільних
радикалів і пригніченням антиоксидантного захисту. Кінетичні
характеристики індукованої пероксидам водню хемілюмінесценції (ХЛ)
плазми крові тварин при озвученні моночастотним і стохастичним
ультразвуком наведені в табл. 1.

Як було з’ясовано, озвучення інтактних тварин МУЗ і СТУЗ з інтенсивністю
0,2 Вт/см2, а також СТУЗ з інтенсивністю 0,3 Вт/см2 не спричиняло
достовірних змін параметрів хемілюмінесценції плазми крові. Тоді як МУЗ
з інтенсивністю 0,3 Вт/см2 підвищував амплітуду спалаху ХЛ (I) на 48,8 %
(р<0,05), не змінюючи світлосуму реакції ХЛ (S). Таблиця 1 . Параметри хемілюмінесценції плазми крові щурів при дії моночастотного і стохастичного ультразвуку Досліджені групи тварин Параметри ХЛ (M±m) I , ум.од. S, ум.од. Вдаване озвучення, n=8 38,25 ± 10,15 3992,2 ± 572,6 Озвучення МУЗ 0,2 Вт/см2, n=6 36,85 ± 10,20 p*> 0,05 3885,2 ± 345,6

p> 0,05

Озвучення СТУЗ 0,2 Вт/см2, n=6 39,14± 6,54

p> 0,05 3896,1 ± 435,4

p> 0,05

Озвучення СТУЗ 0,3 Вт/см2, n=6 35,27 ± 7,12

p> 0,05 3633,0 ± 543,3

p> 0,05

Озвучення МУЗ 0,3 Вт/см2, n=6 56,92 ± 9,62

p< 0,05 3880,0 ± 622,3 p> 0,05

* р – достовірність відмінності досліджуваних величин відносно групи
тварин з вдаваним озвученням

На наш погляд, такі зміни параметрів хемілюмінесценції мають
компенсаторний характер, оскільки зменшення рівня антиоксидантів не
супроводжується загальним підвищенням інтенсивності вільнорадикального
окиснення. Однак, це свідчить про порушення окиснювального гомеостазу,
одним з основних показників якого є сталість рівня антиоксидантів.

Відтворення запалення верхніх дихальних шляхів у тварин викликало
посилення вільнорадикального окиснення, що видно з підвищення як
амплітуди спалаху на 64,7 % (p< 0,05), так і світлосуми реакції ХЛ на 85,6 % (p< 0,05) порівняно з контролем (табл. 2). Аналіз результатів дослідження хемілюмінесценції в групах тварин з експериментальним запаленням після озвучення ультразвуком обох режимів з інтенсивністю 0,2 Вт/см2 показав відмінність величини відповіді на дію МУЗ і СТУЗ. При впливі на тварин моночастотного УЗ спостерігалось зменшення амплітуди спалаху на 18,9 %, а світлосуми реакції хемілюмінесценції – на 40,3 % відносно запалення. При впливі на тварин стохастичного УЗ досліджувані параметри хемілюмінесценції нормалізувались: світлосума зменшувалась на 50,4 %, а амплітуда спалаху - на 42,4 %, порівняно з величинами при запаленні. При дії моночастотного ультразвуку з інтенсивністю 0,3 Вт/см2 показники хемілюмінесценції знижувались відносно запалення (амплітуда спалаху - на 18,2 %; світлосума реакції ХЛ – на 26,8 %), але величини норми не досягали. Таблиця 2. Параметри хемілюмінесценції плазми крові щурів при експериментальному запаленні (ЕЗ) та дії моночастотного і стохастичного ультразвуку Досліджені групи тварин Параметри ХЛ (M±m) I , ум.од. S, ум.од. ЕЗ , n=9 63,00 ± 4,68 p< 0,05 74 10,4 ± 1019,6 p< 0,05 ЕЗ + озвучення МУЗ 0,2 Вт/см2, n=6 51,12 ± 5,16 p*< 0,05; p1**> 0,05 4423,9 ± 342,6

p< 0,05; p1< 0,05 ЕЗ + озвучення СТУЗ 0,2 Вт/см2, n=6 36,28 ± 7,13 p> 0,05; p1< 0,05 3679,8 ± 543,2 p> 0,05; p1< 0,05 ЕЗ + озвучення МУЗ 0,3 Вт/см2, n=6 51,52 ± 9,70 p< 0,05; p1> 0,05 5423,9 ± 777,9

p< 0,05; p1> 0,05

ЕЗ + озвучення СТУЗ 0,3 Вт/см2, n=6 59,18 ± 8,94

p< 0,05; p1> 0,05 3468,2 ± 486,9

p> 0,05; p1< 0,05 * р – достовірність відмінності досліджуваних величин відносно групи тварин з вдаваним озвученням ** p1 – достовірність відмінності досліджуваних величин відносно групи тварин з експериментальним запаленням Стохастичний ультразвук з інтенсивністю 0,3 Вт/см2 призводив до зниження світлосуми на 53,2 % відносно запалення і її нормалізації. Величина спалаху ХЛ хоча і зменшувалась на 6,1 %, але залишалась підвищеною. З цього випливає, що хоча обидва режими УЗ знижували підвищені при запаленні показники хемілюмінесценції плазми крові щурів, але тільки СТУЗ з інтенсивністю 0,2 Вт/см2 зумовлював їх нормалізацію. З метою визначення механізмів ультразвукового впливу були досліджені основні маркери окисного стресу. Як видно з результатів, представлених в табл. 3, каррагінанове запалення верхніх дихальних шляхів супроводжувалось підвищенням вмісту малонового діальдегіду в плазмі крові щурів на 75,5 % (р<0,05), а в еритроцитах – на 32,6 % (р<0,05). Під впливом МУЗ з інтенсивністю 0,3 Вт/см2 рівень МДА залишався на 32,4 % (р<0,05) підвищеним відносно норми. Ультразвук інших інтенсивностей для обох режимів призводив до нормалізації рівня МДА в плазмі і еритроцитах крові. Активність каталази ( див. табл. 3) не зазнавала статистично достовірних змін при відтворенні запалення і впливі ультразвуку. Активність супероксиддисмутази в плазмі крові щурів при розвитку запалення збільшувалась на 10 % (р<0,05) відносно контрольних значень. При застосуванні моночастотного ультразвуку з інтенсивністю 0,3 Вт/см2 активність цього ферменту залишалась підвищеною порівняно з контролем на 8,3 % (р<0,05). При використанні всіх інших варіантів озвучення активність СОД не відрізнялися від контрольних величин. В еритроцитах крові активність супероксиддисмутази збільшувалась при запаленні на 30,2 % (р<0,05). При використанні моночастотного ультразвуку обох досліджених інтенсивностей активність цього ферменту зменшувалась, але залишалась підвищеною на 23 % (р<0,05) і на 14,6 % (р<0,05) порівняно з контролем, відповідно для 0,2 Вт/см2 і 0,3 Вт/см2. Стохастичний ультразвук з інтенсивністю 0,3 Вт/см2 нормалізував активність СОД. Таким чином, збільшення активності cупероксиддисмутази, що відбувалось при дії ультразвуку, було недостатнім для нейтралізації підвищеної пероксидації ліпідів. Активність другого важливого ферменту антиоксидантного захисту – каталази – не зазнавала суттєвих змін ні при експериментальному запаленні, ні під впливом ультразвуку. В такій ситуації зменшення перекисного окиснення ліпідів під дією ультразвуку досліджених режимів і інтенсивностей не можна пояснити його впливом лише на основні ланки ферментативного антиоксидантного захисту. В еритроцитах крові найбільш важливим антиоксидантом являється відновлений глутатіон (ГSH), концентрація якого в цих клітинах досить висока. Вміст окисненого глутатіону (ГSSГ) в цих клітинах значно менший. Необхідно відмітити, що найбільш чутливим показником окисного стресу являється не абсолютна кількість відновленої та окисненої форм глутатіону, а їх співвідношення - ГSH/ГSSГ. Показано, що при експериментальному запаленні співвідношення ГSH/ГSSГ зменшувалось в 3,3 рази (р<0,05) по відношенню до контролю (рис.7А). При застосуванні моночастотного ультразвуку цей показник залишався зниженим в 1,7 рази (р<0,05) для інтенсивності 0,2 Вт/см2 і 1,5 рази (р<0,05) для інтенсивності 0,3 Вт/см2 відносно норми. Однак, відносно запалення співвідношення ГSH/ГSSГ підвищувалось в 2 рази (р<0,05) і в 2,2 рази (р<0,05), відповідно для інтенсивностей 0,2 Вт/см2 і 0,3 Вт/см2. Таблиця 3 . Вміст малонового діальдегіду, активність супероксиддисмутази і каталази в еритроцитах і плазмі крові щурів при експериментальному запаленні верхніх дихальних шляхів (ЕЗ) та впливі моночастотного та стохастичного ультразвуку Досліджувані групи тварин Показники (M±m) МДА, нмоль/г гемоглобіну Активність СОД, Од/г гемоглобіну Активність каталази, Од/г гемоглобіну Еритроцити Контроль, n=9 37,36 ± 3,04 1056,0 ± 49,6 172,4 ± 12,3 ЕЗ, n=10 49,55 ± 4,48* 1374,6 ± 84,6* 164,8 ± 15,6 ЕЗ+МУЗ 0,2 Вт/см2, n=6 40,15 ± 2,15** 1298,9 ± 70,4* 156,4 ± 19,8 ЕЗ+МУЗ 0,3 Вт/см2, n=6 45,16 ± 3,18* 1210,6 ± 50,3* 168,9 ± 18,7 ЕЗ+СТУЗ 0,2 Вт/см2, n=6 40,18 ± 3,09** 1130,5 ± 48,4** 169,7 ± 20,0 ЕЗ+СТУЗ 0,3 Вт/см2, n=6 41,18 ± 2,18** 1260,0 ± 61,2* 170,8 ± 14,7 Плазма крові Контроль, n=9 0,37 ± 0,04 836,9 ± 39,7 98,0 ± 23,3 ЕЗ, n=10 0,65 ± 0,06* 916,0 ± 21,6* 86,7 ± 21,5 ЕЗ+МУЗ 0,2 Вт/см2,n=6 0,40 ± 0,04** 870,5 ± 21,3 87,9 ± 10,4 ЕЗ+МУЗ 0,3 Вт/см2,n=6 0,49 ±0.08* 906,6 ± 30,4* 90,5 ± 15,6 ЕЗ+СТУЗ 0,2 Вт/см2,n=6 0,39 ±0.08** 897,9 ± 25,6 95,6 ± 19,8 ЕЗ+СТУЗ 0,3 Вт/см2,n=6 0,41 ±0.09** 836,6 ± 26,4 94,9 ± 17,6 *- достовірна різниця відносно контролю при р>0,95

** — достовірна різниця відносно запалення при р>0,95

Стохастичний ультразвук з інтенсивністю 0,3 Вт/см2 також підвищував
співвідношення ГSH/ГSSГ відносно запалення в 2,4 рази (р<0,05), але показник залишався в 1,4 рази (р<0,05) нижчим за контрольні значення. При застосуванні ультразвуку стохастичного режиму з інтенсивністю 0,2 Вт/см2 відбувалась нормалізація співвідношення відновлених і окиснених форм в глутатіоновій редокс-системі. Величина досліджуваного показника збільшувалась відносно запалення в 3,1 рази (р<0,05) і досягала рівня контрольних значень. Таким чином, при експериментальному каррагінановому запаленні верхніх дихальних шляхів спостерігалось значне зниження співвідношення ГSH/ГSSГ. Такі зміни в глутатіоновій системі еритроцитів крові характерні для окисного стресу. Застосування ультразвуку всіх досліджених режимів значно гальмувало його розвиток. Дія СТУЗ з інтенсивністю 0,2 Вт/см2 на глутатіонову редокс-систему була найбільш вираженою і сприятливою. При каррагінановому запаленні верхніх дихальних шляхів спостерігалось збільшення співвідношення НАДФ+/НАДФН на 37,5 % (р<0,05) відносно контролю (рис. 7Б). Рис. 7. Співвідношення вмісту окиснених і відновлених форм глутатіону(А) та окиснених і відновлених форм нікотинамідаденін динуклеотидфосфатних коферментів (Б) в крові щурів при експериментальному запаленні верхніх дихальних шляхів та впливі моночастотного і стохастичного ультразвуку (M±m; n=6-9): * - достовірна різниця відносно контролю при р>0,95; ** —
достовірна різниця відносно запалення при р>0,95

Застосування моночастотного ультразвуку з інтенсивностями 0,2 Вт/см2 і
0,3 Вт/см2 призводило до недостовірного зниження цього показника
порівняно з запаленням на 9,1 % ( р>0,05) і 7,3 % ( р>0,05), відповідно.
При застосуванні стохастичного ультразвуку з інтенсивністю 0,2 Вт/см2
співвідношення НАДФ+/НАДФН зменшувалось відносно запалення на 21,8 %
(р<0,05) і нормалізувалось. СТУЗ з інтенсивністю 0,3 Вт/см2 спричиняв аналогічні, але менше виражені зміни. Таким чином, ультразвук всіх застосованих режимів і інтенсивностей сприяв зниженню підвищеного при запаленні співвідношення НАДФ+/НАДФН, а СТУЗ з інтенсивністю 0,2 Вт/см2 його нормалізував, що безперечно, є важливим для нормального перебігу метаболічних реакцій та функціонування ферментативних і неферментативних антиоксидантних систем. В наших дослідженнях також було встановлено, що розвиток експериментального запалення верхніх дихальних шляхів супроводжувався зниженням активності K+,Na+-АТФ-ази мембран еритроцитів ( рис. 8 ) на 55,6 % (р<0,05) порівняно з контролем через 3 год після введення флогогена. Вміст АТФ (рис. 9) в крові щурів при цьому підвищувався на 48,3 % (р<0,05). Під дією МУЗ відбувалось підвищення АТФ-азної активності в 2 рази (р<0,05) порівняно з запаленням, що зумовлювало помітне наближення досліджуваного показника до контрольного рівня. Активність ферменту становила 88,9 % (р>0,05) від контрольного значення.
Застосування стохастичного ультразвуку дозволяло повністю нормалізувати
активність K+,Na+-АТФ-ази мембран еритроцитів.

Разом з тим, дія ультразвуку сприяла зниженню вмісту АТФ, що складав 96
% (р>0,05) від контролю для моночастотного і 97,5 % (р>0,05) — для
стохастичного ультразвуку.

Рис. 8. Активності K+,Na+-АТФ-ази мембран еритроцитів при
експериментальному запаленні верхніх дихальних шляхів та впливі
моночастотного та стохастичного ультразвуку (M±m; n=6-9):

*- достовірна різниця відносно контролю при р>0,95; ** — достовірна
різниця відносно запалення при р>0,95

Рис. 9. Вміст АТФ в крові щурів при експериментальному запаленні верхніх
дихальних шляхів та впливі моночастотного та стохастичного ультразвуку
(M±m; n=6-9): * — достовірна різниця відносно контролю при р>0,95;

** — достовірна різниця відносно запалення при р>0,95

Сумуючи отримані результати можна констатувати, що відтворення
експериментального запалення верхніх дихальних шляхів супроводжувалось
розвитком окисного стресу та підвищенням енергетичної забезпеченості
запальних реакцій за рахунок накопичення АТФ. Це є характерною рисою
запальних патологій. Нормалізуюча дія ультразвуку малих інтенсивностей
на запальний процес пов’язана із порушенням енергопостачання запальних
реакцій в зв’язку з зростанням АТФ-азної активності і зменшенням вмісту
АТФ [Карась, Нурищенко, 1995], а також підвищенням стійкості організму
до вільнорадикального окиснення за рахунок відновлення балансу в системі
антиоксидантного захисту.

Механізми впливу моночастотного і стохастичного ультразвуку при
хронічному тонзиліті. Хронічний тонзиліт супроводжується розвитком
ендогенної інтоксикації, що обумовлена багатьма механізмами і пов’язана
з дискоординацією метаболічних процесів [Веремеенко, 1978; Заболотний,
Мельников, 1993]. До метаболічних порушень, що мають загальне значення в
розвитку патології, відноситься модифікація вільнорадикального
окиснення. Зважаючи на те, що хронічний тонзиліт супроводжується
порушенням окиснювального гомеостазу [Шевченко та ін., 1993], а вплив на
перекисне окиснення ліпідів є важливим ланцюгом в механізмі дії
ультразвуку [Нурищенко, Мірошниченко, 2003; 2004], нами було проведено
вивчення вільнорадикального окиснення та рівня ендогенної інтоксикації в
плазмі крові хворих в динаміці лікування та у після лікувальний період.

Встановлено, що показники хемілюмінесценції плазми крові хворих на
компенсований тонзиліт знижені відносно контролю. Так, світлосума
реакції хемілюмінесценції знижувалась на 47,7% (р<0,05) з 2945,0?168,0 ум.од. до 1541,0?110,4 ум.од. Одночасно амплітуда спалаху хемілюмінесценції знижувалась на 41,9 % (р<0,05) з 32,96?1,50 ум. од. до 19,14?3,05 ум.од. На відміну, в крові хворих на декомпенсований тонзиліт спостерігалось деяке збільшення світлосуми реакції хемілюмінесценції, а амплітуда спалаху ХЛ не відрізнялась від такої в контролі. Така зміна показників хемілюмінесценції плазми крові пояснюється формуванням патологічного окисного гомеостазу, коли едогенні антиоксиданти не можуть нейтралізувати підвищену продукцію вільних радикалів. Курс стохастичної ультразвукової терапії призводив до нормалізації параметрів хемілюмінесценції плазми крові хворих на компенсований хронічний тонзиліт. Величина світлосуми реакції хемілюмінесценції складала 129,1 % (р>0,05) від контролю, а величина амплітуди спалаху
хемілюмінесценції — 111,4% (р>0,05) від контролю. Через 3 тижня після
терапії стохастичним ультразвуком показники хемілюмінесценції плазми
крові хворих на хронічний тонзиліт практично вже не відрізнялися від
таких в контрольній групі і становили 103,6 % (р>0,05) контрольного
значення — для світлосуми реакції ХЛ і 104,2 % (р>0,05) — для амплітуди
спалаху ХЛ. Ця тенденція виявила довготривалий прояв і спостерігалась
протягом 2-ох років після лікування. Курс терапії моночастотним
ультразвуком також збільшував показники хемілюмінесценції плазми крові
хворих на хронічний компенсований тонзиліт. Світлосума реакції
хемілюмінесценції складала 132 % (р<0,05) від контролю, а амплітуда спалаху хемілюмінесценції – 89,3 % (р>0,05) від контролю. Через 3 тижня
після лікування світлосума реакції хемілюмінесценції не відрізнялася від
показників в контрольній групі. Амплітуда спалаху хемілюмінесценції
залишалася на такому ж рівні, що і зразу після закінчення лікування.
Через 3 місяці після закінчення курсу терапії моночастотним ультразвуком
світлосума реакції хемілюмінесценції знижувалась відносно контролю, але
залишалась підвищеною порівняно з показником до лікування і складала
87,6 % (р>0,05) від контролю. Амплітуда спалаху хемілюмінесценції
зазнавала подальшого зниження і становила 79,7% (р<0,05) від контролю. Через 2 роки показники хемілюмінесценції плазми крові у хворих, які проходили курс моночастотної ультразвукової терапії, знаходились в межах, характерних для компенсованого хронічного тонзиліту. При декомпенсованому хронічному тонзиліті світлосума реакції хемілюмінесценції плазми крові була підвищеною відносно контрольної групи, а амплітуда спалаху не відрізнялась від контролю. 10-денний курс, як моночастотної, так і стохастичної ультразвукової терапії, призводив до збільшення показників хемілюмінесценції. Світлосума реакції хемілюмінесценції складала 125,6 % (р<0,05) і 130,4 % (р<0,05) від контрольних значень після застосування МУЗ і СТУЗ, відповідно. Амплітуда спалаху також збільшувалась і складала 115,6% (р>0,05) і 120,4 %
(р>0,05) від контролю, відповідно. Через 3 тижня після закінчення
лікування величина світлосуми реакції хемілюмінесценції майже
нормалізувалась і складала 105,4 % (р>0,05) та 102,5 % (р>0,05) для МУЗ
і СТУЗ, відповідно. Через 3 місяці після лікування МУЗ світлосума
реакції ХЛ складала 109,8% (р>0,05), а СТУЗ – 104,8 % (р>0,05).
Одночасно, амплітуда спалаху становила 102,4 % (р>0,05) і 101,8 %
(р>0,05) від контролю для МУЗ і СТУЗ, відповідно. Через 2 роки після
МУЗ-терапії світлосума реакції хемілюмінесценції збільшувалась і
становила 115,8 % (р>0,05) від контролю, а після СТУЗ-терапії – 108,4 %
(р>0,05). Одночасно, амплітуда спалаху становила 98,6 % (р>0,05) від
контролю після лікування моночастотним ультразвуком і 101,2 % (р>0,05) —
стохастичним.

При визначенні рівня середньомолекулярних пептидів в крові хворих на
хронічний тонзиліт було встановлено, що при всіх формах захворювання
відбувалось підвищення цього показника. В крові хворих на
декомпенсований хронічний тонзиліт показник рівня середньомолекулярних
пептидів досягав величини 0,471?0,058 ум. од., що було на 96,3 %
(р<0,05) більше, ніж у контролі. При компенсованому тонзиліті рівень СМП також був підвищеним і досягав величини 0,354?0,060 ум. од., що було на 47,5 % (р<0,05) більше, ніж в контрольній групі. По закінченні курсу стохастичної ультразвукової терапії рівень ендогенної інтоксикації знижувався. Показники СМП тепер складали 111,2 % (р<0,05) і 120,8 % (р<0,05) від контролю для хворих на компенсовану і декомпенсовану форми, відповідно. Через 3 тижня після лікування вміст СМП в плазмі крові хворих на компенсований хронічний тонзиліт досягав рівня, що не відрізнявся від показників в контрольній групі, тоді як в плазмі крові хворих на декомпенсовану форму захворювання він складав 115,4 % (р>0,05) від контролю. Через 3 місяці і навіть 2 роки після
курсу стохастичної ультразвукової терапії, рівень СМП в плазмі крові
хворих на компенсований хронічний тонзиліт залишався статистично
достовірно нижчим, ніж до лікування, дорівнюючи 104,3 % (р>0,05) і 115,1
% (р>0,05) від контролю. При лікуванні хворих на декомпенсований
хронічний тонзиліт рівень СМП пептидів в плазмі крові через 3 місяці
складав 115,9 % (р>0,05) від контролю, а через 2 роки після лікування –
вже 140,5 % (р<0,05). Після проведення курсу моночастотної ультразвукової терапії рівень ендогенної інтоксикації у хворих на хронічний тонзиліт також знижувався і вміст СМП складав 127,7 % (р<0,05) від контролю для хворих на компенсовану форму і 145,4 % (р<0,05)- на декомпенсовану форму. На такому ж рівні показники вмісту СМП в плазмі крові хворих на компенсований тонзиліт трималися через 3 тижня і через 3 місяці після ультразвокового лікування складаючи відповідно 122,5 % (р>0,05) і 127 %
(р>0,05) від контролю. Вміст СМП в плазмі хворих на декомпенсований
тонзиліт через 3 тижня становив 130,5 % (р<0,05) від контролю, а через 3 місяці – 128,6 % (р<0,05). Через 2 роки після закінчення лікування показники вмісту СМП в плазмі крові хворих на хронічний тонзиліт, що проходили курс МУЗ-терапії, знову підвищувалися до рівня, що є характерним для захворювання. Визначення активності K+,Na+-АТФ-ази, Ca2+-АТФ-ази, Mg2+-АТФ-ази мембран еритроцитів крові хворих на хронічний тонзиліт показало, що при всіх формах захворювання відбувались зміни цих показників. Так, у хворих на компенсований хронічний тонзиліт до лікування активність К+,Na+-АТФ-ази складала 242 % (р<0,05), Са2+-АТФ-ази – 709 % (р<0,05), а Мg2+-АТФ-ази –346 % (р<0,05) відносно контролю. Після курсу моночастотної ультразвукової терапії активність ферментів знижувалась і складала для К+,Nа+-АТФ-ази 0,041 ±0,007 мкмоль Рн/год на мг білка, що становило 140 % (р<0,05) від контролю; для Са2+-АТФ-ази активність складала 0,063+0,009 мкмоль Рн/год на мг білка, що становило 287,3 % (р<0,05) від контролю; для Мg2+-АТФ-ази активність становила 0,041+0,006 мкмоль Рн/год на мг білка, що складало 152,6 % (р<0,05) від контролю. Після курсу стохастичного ультразвукового лікування процес зниження активності АТФ-аз відносно захворювання був виражений більш помітно. Показники АТФ-азної активності в цьому випадку становили для К+,Nа+-АТФ-ази 0,034±0,005 Рн/год на мг білка, що складало 117,9 % (р>0,05) від
контролю; для Са2+-АТФ-ази — 0,046+0,009 Рн/год на мг білка, що складало
209,6 % (р>0,05) від контролю); для Мg2+-АТФ-ази -0,033+0,004 Рн/год на
мг білка, що складало 121,5 % (р>0,05) від контролю.

У хворих на хронічний тонзиліт з декомпенсованою формою захворювання
активність іон-транспортних АТФ-аз мембран еритроцитів була нижчою, ніж
в контролі. До лікування активність К+,Na+-АТФ-ази складала 70,7%
(р<0,05), активність Са2+-АТФ-ази - 46,8 % (р<0,05), активність Мg2+-АТФ-ази - 30,0 % (р<0,05) порівняно з контролем. Після курсу МУЗ-терапії ці показники зростали і становили для К+,Nа+-АТФ-ази 0,024+0.002 Рн/год на мг білка, що складало 81,4 % (р>0,05) від
контролю; для Са2+-АТФ-ази — 0.014±0,004 Рн/год на мг білка, що складало
64,6 % (р>0,05) від контролю; для Мg2+-АТФ-ази — 0,013±0,003 Рн/год на
мг білка, що складало 47,0 % (р>0,05) від контролю. Застосування СТУЗ
сприяло більш помітному зростанню ферментативних активностей. Рівень
активності К+,Nа+-АТФ-ази після лікування СТУЗ складав 0,025+0,002
Рн/год на мг білка, що становило 87,6 % (р>0,05) від контролю;
Са2+-АТФ-ази — 0,019+0,009 Рн/год на мг білка, що становило 89,6 %
(р>0,05) від контролю; Мg2+-А’ГФ-ази — 0,017±0,003 Рн/год на мг білка,
що становило 63,3 % (р>0,05) від контролю.

Отримані результати свідчать про те, що проведення моночастотної і
стохастичної ультразвукової терапії призводило до зниження рівня
ендогенної інтоксикації та нормалізації процесів вільнорадикального
окиснення, порушених при хронічному тонзиліті. Терапія стохастичним
ультразвуком викликала триваліший і більш виражений позитивний вплив в
порівнянні з терапією моночастотним ультразвуком. Аналізуючи отримані
результати, можна побачити однонаправленість змін в показниках
хемілюмінесценції та середньо-молекулярних пептидів. Це може бути
свідченням того, що ультразвук, діючи на вільнорадикальні процеси,
сприяє нормалізації клітинного метаболізму і усуває ендогенну
інтоксикацію. Аналіз вмісту ДНК в ядрах епітеліальних клітин мигдаликів
показав, що у хворих на хронічний тонзиліт спостерігалось домінування
тенденцій пов’язаних з деградацією геномної ДНК та появою генетично
неповноцінних клітин зі зниженим рівнем плоїдності. Проведення
стохастичної і моночастотної ультразвукової терапії зумовлювало спалах
анеуплоїдизації клітин [Заболотний, Нурищенко та ін., 2004] та їх
подальше відторгнення. Одночасно з цим відбувалась активізація
регенераційних процесів в результаті прискорення ДНК-синтезуючих
процесів та підвищення мітотичної активності субпопуляції неушкоджених
клітин мигдаликового епітелію. Це призвело до значного збільшення
мітотично активних диплоїдних клітин вже після 5-ти сеансів
ультразвукової терапії. Дія стохастичного УЗ зумовлювала, на відміну від
моночастотного, двостадійність масової анеуплоїдизації епітеліального
шару, що забезпечувало більш глибоку елімінацію генетично неповноцінних
та пошкоджених клітин. Можливо, саме це явище лежить в основі більш
тривалих термінів ремісії після СТУЗ-терапії порівняно з МУЗ —
терапією. Необхідно також запинитися на тому факті, що як моночастотна,
так і стохастична УЗ-терапія призводили до підвищення показників
хемілюмінесценції плазми крові не тільки по відношенню до хронічного
тонзиліту, але і до контрольної групи. Такий стан був характерний для
загострення хронічного запалення. Але протягом тижня досліджені
показники нормалізувалися. Таким чином, можна вважати, що ультразвук є
адекватним подразником, котрий запускає копенсаторно-пристосувальні
механізми і переводить клітинний метаболізм в нормальні фізіологічні
межі.

На підставі проведених досліджень слід припустити, що під дією
ультразвуку терапевтичних інтенсивностей активуються біосинтетичні
ланцюги метаболізації запасних поживних речовин. В результаті
збільшується внутріклітинний пул ферментів антиоксидантного захисту та
відновлених форм глутатіону і НАДФН. В клітинах посилюються репараційні
процеси, що спрямовані на відновлення пошкоджених мембранних структур та
генетичного матеріалу, а також нейтралізацію вільних радикалів. Якщо
початкового енергетичного потенціалу вистачає, то клітина долає
накопичені генетичні та функціональні пошкодження. В іншому разі
прискорюється апоптоз, і клітина гине. Було встановлено, що процеси
відновлення та загибелі клітин в умовах ультразвукового впливу
відбуваються паралельно, що дає змогу, завдяки використанню курсового
озвучення, поступово здійснити повноцінну репопуляцію в тканинах
органів-мішеней. В той же час, широка варіабельність клітинної популяції
по фізико-хімічним параметрам окремих клітин зумовлювала більшу
адекватність стохастичного режиму ультразвукового сигналу порівняно з
моночастотним щодо кінцевого терапевтичного ефекту. За межею
терапевтичних інтенсивностей наведеної позитивної стимуляції
ферментативної активності не відбувалось, що негативно впливало як на
клітини, так і на тканини загалом.

ВИСНОВКИ

1. Біологічна дія як стохастичного, так і моночастотного ультразвукового
сигналу, залежить від його інтенсивності. В області інтенсивностей
0,1-0,3 Вт/см2 ультразвук обох режимів проявляє таку біологічну дію, яка
зумовлює стимуляцію нормальних фізіологічних реакцій. При інтенсивності
0,5 Вт/см2 ультразвук спричиняє зміни, які ведуть до підвищення
мембранної проникності і порушення функціонування мембранних ферментів.
Підвищення інтенсивності УЗ до 1,0 Вт/см2 призводить до активації
перекисного окиснення ліпідів за рахунок неспроможності системи
антиоксидантів нейтралізувати дію вільних радикалів. УЗ цієї
інтенсивності викликає також перерозподіл окиснених і відновлених форм
нікотинамідаденін динуклеотидних та нікотинамідаденін
динуклеотидфосфатних коферментів з переважанням окиснених форм, що
негативно позначається на перебігу біосинтетичних реакцій. Результати
дослідження свідчать про більш виражену біологічну дію стохастичного
ультразвуку порівняно з моночастотним як в області стимулюючих (до 0,5
Вт/см2), так і пошкоджуючих (> 1 Вт/см2) інтенсивностей.

2. Ультразвук як моночастотного, так і стохастичного режимів, в
залежності від інтенсивності по різному впливав на розвиток
експериментального запалення. При застосуванні ультразвуку з
інтенсивностями 0,1 Вт/см2 і 0,2 Вт/см2 каррагінановий набряк кінцівки
щурів помітно зменшувався, тоді як озвучення з інтенсивністю 1,0 Вт/см2
вело до посилення каррагінанового запалення кінцівки щурів.

3. Здатність ультразвуку модифікувати каррагінановий набряк у залежності
від інтенсивності пов’язана з його впливом на вільнорадикальне окиснення
й антиоксидантний захист. Вплив ультразвуку з інтенсивностями 0,1 Вт/см2
і 0,2 Вт/см2 сприяв зниженню перекисного окиснення ліпідів і підвищенню
ефективності антиоксидантного захисту, зменшенню нейтрофільної
інфільтрації при каррагінановому запаленні. Використання УЗ з
інтенсивністю 0,5 Вт/см2 викликало незначне посилення вільнорадикальних
процесів. Застосування ультразвуку з інтенсивністю 1,0 Вт/см2 пов’язано
з посиленням вільнорадикального окиснення, зниженням антиоксидантного
захисту та підвищенням нейтрофільної інфільтрації у вогнищі запалення.
Відсутність достовірних розходжень у дії моночастотного і стохастичного
ультразвуку вказує на єдиний механізм їх дії на досліджені параметри.

4. Моночастотний і стохастичний ультразвук з інтенсивністю 0,2 Вт/см2
зменшував прояви експериментального запалення верхніх дихальних шляхів.
Одним з основних механізмів такої дії є здатність як моночастотного, так
і стохастичного ультразвуку нормалізувати параметри хемілюмінесценції
плазми крові та зменшувати прояви окисного стресу. Про це свідчило
зниження вмісту малонового діальдегіду, нормалізація активності
супероксиддисмутази, збільшення вмісту відновленого і зменшення вмісту
окисненого глутатіону, підвищення їх співвідношення, а також
співвідношення НАДФН/НАДФ+.

5. Протизапальна дія ультразвуку моночастотного та стохастичного режимів
при експериментальному запаленні верхніх дихальних шляхів пов’язана з
порушенням енергозабезпечення запальних реакцій. Це реалізується шляхом
зростання розпаду АТФ та підвищення АТФ-азної активності.

6. На основі досліджень, проведених на моделях запалення, було
встановлено, що моночастотний і стохастичний ультразвук з
інтенсивностями 0,1-0,3 Вт/см2 проявляють біологічну ефективність при
відсутності деструктивного впливу на тканини та клітини організму.
Ультразвук такого діапазону інтенсивностей може бути рекомендований для
терапевтичного застосування в клінічній практиці. Показники
хемілюмінесценції плазми крові, вмісту АТФ, АТФ-азної активності
еритроцитів крові є характерними як для ідентифікації запалення, так і
впливу УЗ і тому можуть бути використані для оцінки ефективності
ультразвукової терапії.

7. Розроблено інтегральний показник лабораторного визначення форми
запального процесу у хворих на хронічний тонзиліт, котрий складається з
двох компонентів: перший з них характеризує стан антиоксидантних систем
крові хворих, а другий вказує на зміни в концетрації токсичних речовин
білкової природи, які відіграють роль специфічних маркерів ендогенної
інтоксикації організму. Використання цього показника в клінічній
практиці сприяє поліпшенню і прискоренню діагностики щодо визначення
адекватних засобів лікування.

8. Показано існування залежності активності іонних АТФ-аз від гостроти
запального процесу в піднебінних мигдаликах. Гостра фаза хронічного
тонзиліту супроводжується значним пригніченням загальної
іон-транспортної АТФ-азної активності та її окремих компонентів, котрі
при затуханні запалення поступово відновлюються, причому при
компенсованій формі захворювання помітно перевищують контрольні рівні.
Аналіз отриманих результатів показує, що застосування ультразвуку як
моночастотного, так і стохастичного режимів сприяє нормалізації
активності іон-транспортних АТФ-аз мембран еритроцитів хворих на
хронічний тонзиліт. Після курсу моночастотної і стохастичної УЗ-терапії
підвищена активність К+,Nа+-АТФ-ази, Са2+-АТФ-ази, Мg2+-АТФ-ази
еритроцитів крові хворих з компенсованою формою знижувалась. Як правило,
знижені показники активності цих ферментів в еритроцитах крові хворих на
хронічний тонзиліт з декомпенсованою формою підвищувались.

9. У хворих на хронічний тонзиліт змінюється метаболічний стан
лімфоцитів і нейтрофілів крові, що проявляється в суттєвих змінах
активності їх ферментів. При застосуванні моночастотної і стохастичної
ультразвукової терапії відмічається нормалізація метаболічних процесів.

10. Проведення моночастотної і стохастичної ультразвукової терапії
призводить до зниження рівня ендогенної інтоксикації та нормалізації
процесів вільнорадикального окиснення, порушених при хронічному
тонзиліті. СТУЗ-терапія викликає триваліший і більш виражений позитивний
вплив в порівнянні з МУЗ-терапією.

11. Аналіз вмісту ДНК в ядрах епітеліальних клітин мигдаликів показано,
що у хворих на хронічний тонзиліт спостерігалось домінування тенденцій
пов’язаних з деградацією геномної ДНК та появою генетично неповноцінних
клітин зі зниженим рівнем плоїдності. Проведення стохастичної і
моночастотної ультразвукової терапії зумовлювало спалах анеуплоїдизації
клітин та їх подальше відторгнення. Одночасно з цим ультразвук як
моночастотного, так і стохастичного режимів підвищував ДНК-синтезуючу
та мітотичну активність субпопуляції неушкоджених диплоїдних клітин
мигдаликового епітелію. Дія стохастичного УЗ зумовлювала більш глибоку
елімінацію генетично неповноцінних та пошкоджених клітин. Можливо, саме
це явище лежить в основі більш ефективної стохастичної ультразвукової
терапії, порівняно з моно частотною.

Список опублікованих праць за темою диссертації

Островский И.В., Карась А.Ф., Нурищенко Н.Е. Влияние стохастического
ультразвука на биоэнергетику и свободнорадикальное окисление при
экспериментальном воспалении // Доповіді національної академії наук
України.- 1995.- № 4.- С. 118-120.

Островский И.В., Карась А.Ф., Нурищенко Н.Е., Стрежак В.В. Влияние
стохастической ультразвуковой терапии на показатели крови больных
хроническим тонзиллитом // Доповіді національної академії наук України.-
1995.- № 10.- С. 144-147.

Карась А.Ф., Андрейченко С.В., Нурищенко Н.Е., Стрежак В.В., Островский
И.В. Нормализующее влияние стохастического ультразвука на
хемилюминесценцию плазмы крови и АТФ-азную активность эритроцитов крови
больных хроническим тонзиллитом // Физика живого. — 1995.- Т. 3.- № 1.-
С. 81-85.

Нурищенко Н.Є., Улановська О.О., Карась А.Ф., Андрейченко С.В.,
Кучеренко Т.І. Активність ферментів лімфоцитів та нейтрофілів крові у
хворих на хронічний декомпенсований тонзиліт // Журнал вушних, носових і
горлових хвороб. — 1996.- № 4.- С. 1-4.

Мінін Ю.В., Кучеренко Т.І., Карась А.Ф., Нурищенко Н.Є., Андрейченко
С.В., Макашев В.Є. Лікування хворих на вазомоторний риніт з
застосуванням КВЧ-терапії // В збірнику: Матеріали ювілейної
науково-практичної конференції, присвяченої 100-річчю О.С.Коломийченка.
Київ, 1998.- С. 293-304.

Заболотний Д.І., Мінін Ю.В., Карась А.Ф., Нурищенко Н.Є., Кучеренко
Т.І. Клініко-лабораторне обгрунтування застосування КВЧ-терапії при
комбінованому лікуванні хворих на поліпозний риносинуїт // В збірнику:
Матеріали ювілейної науково-практичної конференції, присвяченної
100-річчю О.С.Коломийченка. Київ, 1998.- С. 234-241.

Мусіч І.В., Заболотний Д.І., Нурищенко Н.Є., Карась А.Ф., Андрейченко
С.В. Вплив КВЧ-терапії та фуросеміду на хемілюмінесценцію крові хворих
на поліпозний етмоїдит // Журнал вушних, носових і горлових хвороб. —
2000.- № 1.- С. 59-61.

Малікова Н.М., Нурищенко Н.Є., Андрейченко С.В., Карась А.Ф. Вплив
ДМХ-терапії на хемілюмінесценцію крові у хворих на хронічний тонзиліт //
Журнал вушних, носових і горлових хвороб. — 2000.- № 5.- С 87-89.

Нурищенко Н.Є., Карась А.Ф., Стрежак В.В., Островський І.В. Віддалені
результати стохастичної ультразвукової терапії хронічного тонзиліту //
Доповіді Національної академії наук України. — 2001.- № 12.- С. 154-159.

Нурищенко Н.Є., Марченко О.Т. Вплив моночастотного та стохастичного
ультразвуку на вільнорадикальне окиснення при експериментальному
запаленні //Вісник Київського національного університету імені Тараса
Шевченка. Серія Біологія. — 2002.- Вип. 36-37.- С. 14-17.

Нурищенко Н.Є. Цитохімічні дослідження ферментів лімфоцитів та
нейтрофілів периферичної крові хворих на хронічний тонзиліт при
ультразвуковому лікуванні //Вісник Київського національного університету
імені Тараса Шевченка. Серія Біологія. — 2002.- Вип. 38.- С. 58-61.

Нурищенко Н.Є., Андрейченко С.В., Мірошниченко М.С. Характерні зміни
деяких показників крові хворих на хронічний тонзиліт при лікуванні
стохастичним ультразвуком // Фізика живого .- 2003.- Т. 11.- № 1.-
С.80-83.

Нурищенко Н.Є. Молекулярні аспекти патогенезу хронічного тонзиліту //
Наукові записки Тернопільського державного педагогічного університету
ім. Володимира Гнатюка. Серія: Біологія. — 2003.- Т. 21.- № 2.- С.
54-57.

Нурищенко Н.Є., Андрейченко С.В., Островський І.В., Мірошниченко М.С.
Метаболізм піридинових нуклеотидів в гепатоцитах щурів за дії
моночастотного та стохастичного ультразвука // Наукові записки
Тернопільського державного педагогічного університету ім. Володимира
Гнатюка. Серія: Біологія. — 2003.- Т. 22.- № 3-4.- С. 91-96.

Нурищенко Н.Є., Андрейченко С.В., Мірошниченко М.С. Вивчення впливу
гостроти запалення піднебінних мигдаликів на активність іонних АТФ-аз
еритроцитів крові людини // Біофізичний вісник. — 2003.- Вип. 1 (12).-
С. 70-73.

Нурищенко Н.Є., Мірошниченко М.С. Вплив моночастотного та
стохастичного ультразвуку різних інтенсивностей на перекисне окиснення
ліпідів в крові щурів // Вісник Київського національного університету
імені Тараса Шевченка. Серія Біологія. — 2003.- Вип. 41.- С. 108-110.

Нурищенко Н.Є. Вплив різних інтенсивностей стохастичного ультразвуку на
деякі показники крові експериментальних тварин // Науковий вісник
Чернівецького університету. Серія Біологія.- 2003.- Вип. 169.- С. 71-75.

Нурищенко Н.Є., Андрейченко С.В., Мірошниченко М.С. Влияние однократного
и курсового применения ультразвука разных интенсивностей на развитие
экспериментального отека // Физика живого. — 2003.- Т.11.- № 2.- С.
106-111.

Нурищенко Н.Є. Вплив моночастотного та стохастичного ультразвука на
перекисне окиснення ліпідів та антиоксидантний захист при
експериментальному запаленні // Наукові записки Тернопільського
державного педагогічного університету ім. Володимира Гнатюка. Серія:
Біологія. — 2004.- Т.23 .- № 1-2 .- С. 94-98.

Нурищенко Н.Є. Активність мієлопероксидази при експериментальному
запаленні та впливі ультразвука терапевтичних інтенсивностей // Науковий
вісник Ужгородського університету. Серія Біологія.– 2004.- Вип. 14.- С.
119-121.

Нурищенко Н.Є., Кривохатська Л.Д., Карась А.Ф. Вплив моночастотного і
стохастичного ультразвуку на процеси інтерфероноутворення в лейкоцитах
та синтетичну активність лімфоцитів крові людини in vitro // Науковий
вісник Ужгородського університету. Серія Біологія. – 2004.- Вип. 15.- С.
177-179.

Нурищенко Н.Е., Мирошниченко Н.С. Влияние ультразвука терапевтических
интенсивностей на содержание малонового диальдегида, глутатиона и
активность миелопероксидазы при экспериментальном воспалении // Физика
живого. — 2004.- Т. 12.- № 1.- С. 73-81.

Заболотний Д.І., Нурищенко Н.Є., Карась А.Ф., Стрежак В.В., Андрейченко
С.В., Алтуніна С.В. Вміст ДНК в епітеліальних клітинах мигдаликів хворих
на хронічний тонзиліт при лікуванні з застосуванням моночастотного та
стохастичного ультразвуку // Проблеми екологічної та медичної генетики і
клінічної імунології: Збірник наукових праць. Київ, Луганськ, Харків,
2004.- Вип. 8(61).- С. 27-36.

Нурищенко Н.Е., Карась А.Ф., Андрусишина И.Н. Влияние ультразвука на
АТФ-азную активность митохондрий печени //В сборнике:
Научно-практическая конференция по эмоционально-стрессовой психотерапии,
физическому воспитанию, реабилитации и диагностике. Одесса, 1990.- С.58.

Андрейченко С., Нурищенко Н., Карась А. Дослідження синергічної дії
низькодозового опромінення та флогогених агентів // Матеріали щорічної
наукової конференції національного університету „Києво-Могилянська
Академія„ “Україна: людина, суспільство, природа”. Київ, 1995.- С. 46.

Андрейченко С., Нурищенко Н., Карась А. Вільнорадикальне окиснення в
плазмі крові щурів при розвитку експериментального запалення ВДШ в
умовах опромінення в зоні ЧАЕС // Матеріали щорічної наукової
конференції національного університету „Києво-Могилянська Академія„
“Україна: людина, суспільство, природа”. Київ, 1995.- С. 53.

Нурищенко Н., Карась А., Андрейченко С. Функціонально-метаболічна
активність лімфоцитів та нейтрофілів периферичної крові щурів при
експериментальному запаленні ВДШ в умовах опромінення в зоні ЧАЕС //
Матеріали щорічної наукової конференції національного університету
„Києво-Могилянська Академія„ “Україна: людина, суспільство, природа”.
Київ, 1995.- С. 54.

Карась А.Ф., Нурищенко Н.Е., Стрежак В.В., Островский И.В., Дубровский
О.Б. Изучение эффективности широкополосного стохастического ультразвука
при лечении больных хроническим тонзиллитом // Матеріали YIII-го з’їзду
отоларингологів України. Київ, 1995.- С. 115-116.

Карась А.Ф., Нурищенко Н.Е., Гюллінг Е.В. Застосування карбобензпириду
та його ліпосомальної форми при запаленні верхніх дихальних шляхів в
експерименті // Матеріали YIII-го з’їзду отоларингологів України. Київ,
1995.- С. 134-136.

Nurishchenko N., Andreychenko S., Karasse A., Ostrovsky I. Stochastic
ultrasound therapeutics of chronic tonsillitis // 2nd World Congress of
Otorhinolaryngologic Allergy Endoscopy and Laser Surgery / Joint Meeting
of the American Academy of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery and
of the Panhellennic Society of Otorhinolaryngology — Head and Neck
Surgery / 11th Panhellenic Congress of Otorhinolaryngology — Head and
Neck Surgery. Abstracts. — Athens (Greece), 2001. — P.283.

Nurishchenko N., Andreychenko S., Karasse А. The application of broad
band ultrasound for treatment of chronic tonsillitis // XVII World
Congress of the International Federation of Oto-Rhino-Laryngological
Societies. Abstract Book.- Cairo (Egypt), 2002.- P. 300.

Нурищенко Н.Е., Мирошниченко Н.С., Андрейченко С.В. Особенности
перекисного окисления липидов в условиях однократного и продолжительного
применения ультразвука // Ш з’їзд з радіаційних досліджень
(радіобіологія і радіоекологія), Київ, 2003.- С. 58.

Nurishchenko N., Miroshnichenko N., Andreychenko S. The advantages of
stochastic ultrasound in curing of chronic tonsillitis // Ш з’їзд з
радіаційних досліджень (радіобіологія і радіоекологія), Київ, 2003.- С.
238.

АНОТАЦІЇ

Нурищенко Н.Є. Молекулярні та біофізичні механізми дії ультразвуку при
експериментальному запаленні і хронічному тонзиліті. – Рукопис.

Дисертація на здобіття наукового ступеня доктора біологічних наук зі
спеціальності 03.00.02 – біофізика. – Київський національний університет
імені Тараса Шевченка, Київ, 2005.

Дисертація присвячена встановленню основних фізико-хімічних і
біофізичних механізмів протизапальної дії ультразвуку моночастотного і
стохастичного режимів терапевтичного діапазону інтенсивностей ( 0,1
Вт/см2–1,0 Вт/см2 ).

Аналіз отриманих експериментальних даних дозволив зробити заключення, що
моночастотний і стохастичний ультразвук з інтенсивностями 0,2 Вт/см2 і
0,3 Вт/см2 підвищує стійкість організму до вільнорадикального окиснення
за рахунок відновлення балансу в системі антиоксидантного захисту, а
також знижує біоенергетичне забезпечення запальних реакцій. Внаслідок
здатності ультразвуку впливати одночасно на декілька механізмів розвитку
запалення, його дію можна вважати багатоплановою. Ультразвук із
інтенсивностями 0,5 Вт/см2 і 1,0 Вт/см2 викликає зміни клітинного
метаболізму, що є синергічними відносно розвитку запального процесу.
Результати дослідження свідчать про більш виражену біологічну дію
стохастичного ультразвуку порівняно з традиційним моночастотним як в
області стимулюючих (до 0,5 Вт/см2), так і пошкоджуючих (> 1 Вт/см2)
інтенсивностей. В основі більшої, порівняно з моночастотною,
ефективності стохастичної ультразвукової терапії при хронічному
тонзиліті лежить здатність стохастичного ультразвукового сигналу
ефективно впливати на вільнорадикальне окиснення, а також ініціювати
видалення епітеліальних клітин піднебінних мигдаликів з порушеним, в
результаті розвитку патології, геномом з одночасною активізацією
регенераційних процесів та відновленням субпопуляції нормальних
диплоїдних клітин.

Ключові слова: ультразвук, експериментальне запалення, хронічний
тонзиліт, вільнорадикальне окиснення, хемілюмінесценція, мембранні
АТФ-ази, інтерферони, плоїдність.

Нурищенко Н.Е. Молекулярные и биофизические механизмы действия
ультразвука при экспериментальном воспалении и хроническом тонзиллите. –
Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук по
специальности 03.00.02 – биофизика. – Киевский национальный университет
имени Тараса Шевченко, Киев, 2005.

Диссертация посвящена установлению основных физико-химических и
биофизических механизмов противовоспалительного действия ультразвука
моночастотного и стохастического режимов терапевтического диапазона
интенсивностей ( 0,1 Вт/см2 – 1,0 Вт/см2). Проведено комплексное
исследование механизмов противовоспалительного действия моночастотного и
стохастического ультразвука на моделях воспалительных патологий и при
хроническом тонзиллите. Использование стохастического ультразвука (СТУЗ)
было связано с попыткой повышения эффективности ультразвукового сигнала
за счет оптимизации его параметров. А именно, использования не одной
фиксированной частоты, как при действии моночастотного ультразвука
(МУЗ), а диапазона частот 0,88-2,64 МГц.

Можно констатировать, что как моночастотный, так и стохастический
ультразвук в области интенсивностей 0,1-0,3 Вт/см2 проявляют
биологическое действие, которое предопределяет стимуляцию нормальных
физиологических реакций. Ультразвук обоих режимов с интенсивностью 0,5
Вт/см2 вызывает изменения, которые ведут к повышению мембранной
проницаемости, снижению ферментативной активности Na+,K+-АТФ-азы.
Повышение интенсивности ультразвука до 1,0 Вт/см2 приводит к активации
перекисного окисления липидов за счет неспособности системы
антиоксидантов нейтрализовать действие свободных радикалов. Ультразвук
этой интенсивности вызывает также перераспределение окисленных и
восстановленных форм никотинамидаденин динуклеотидных и
никотинамидаденин динуклеотидфосфатных коферментов с преобладанием
окисленных форм, что отрицательно сказывается на биосинтетических
реакциях.

Результаты исследования свидетельствуют про более выраженное
биологическое действие стохастического ультразвука, по сравнению с
моночастотным как в области стимулирующих (до 0,5 Вт/см2), так и
повреждающих (> 1 Вт/см2) интенсивностей.

На моделях экспериментального воспаления показано, что терапевтический
ультразвук способен оказывать как противо- воспалительное, так и
провоспалительное действие в зависимости от интенсивности. Так, и МУЗ, и
СТУЗ угнетают развитие воспаления при интенсивностях 0,1 Вт/см2 и 0,2
Вт/см2, а при интенсивностях больших, чем 0,5 Вт/см2 — усиливают его.

Установлено, что противовоспалительное действие МУЗ и СТУЗ связано с их
одновременным влиянием на несколько механизмов экспериментального
воспаления. Во-первых, ультразвук с интенсивностями 0,1-0,3 Вт/см2
уменьшает проявления окислительного стресса за счет восстановления
баланса в системе антиоксидантной защиты и, во-вторых, снижает
энергетическую обеспеченность воспалительных реакций.

Моночастотная и стохастическая ультразвуковая терапия приводила к
снижению уровня эндогенной интоксикации и нормализации процессов
свободнорадикального окисления, нарушенных при хроническом тонзиллите.
Терапия стохастическим ультразвуком оказывала более выраженное и
продолжительное положительное влияние в сравнении с терапией
моночастотным ультразвуком. Анализируя полученные результаты, можно
увидеть одинаковую направленность изменений в показателях
свободнорадикального окисления и эндогенной интоксикации. Это, возможно,
свидетельствует о том, что нормализация баланса в системе
прооксиданты/антиоксиданты, которая происходит под влиянием исследуемого
физического фактора, оказывает нормализующее влияние на метоболические
процессы и снижает эндогенную интоксикацию. Анализ содержания ДНК в
ядрах эпителиальных клеток небных миндалин показал, что у больных
хроническим тонзиллитом наблюдалось доминирование тенденций, связанных с
деградацией геномной ДНК и появлением генетически неполноценных клеток
со сниженным уровнем плоидности. Терапия стохастическим и моночастотным
ультразвуком вызывала вспышку анеуплоидизации таких клеток и их
дальнейшее отторжение. Одновременно с этим происходила активизация
регенерационных процессов в результате ускорения ДНК-синтезирующей и
митотической активности субпопуляции неповрежденных эпителиальных
клеток, что приводило к восстановленю популяции диплоидных клеток
небных миндалин.

Действие стохастического ультразвука обеспечивало более глубокую
элиминацию генетически неполноценных и поврежденных клеток, что,
возможно, лежит в основе большей эффективности стохастической
ультразвуковой терапии по сравнению с моночастотной.

Ключевые слова: ультразвук, экспериментальное воспаление, хронический
тонзиллит, свободнорадикальное окисление, хемилюминесценция, мембранные
АТФ-азы, плоидность.

Nurishchenko N.E. The molecular and biophysic mechanisms of ultrasound
action during experimental inflammation and chronic tonsillitis. –
Manuscript.

Dissertation presented for defense of degree of doctor of biological
science in specialty 03.00.02 – biophysics. – Taras Shevchenko Kyiv
National University, Kyiv, 2005.

The dissertation addresses the issue of establishing the
physical-chemical and biophysical mechanisms of anti-inflammatory
action of therapeutic ultrasound (0,1 Vt/sm2 – 1,0 Vt/sm2).

It has been established that ultrasound with the intensity of 0,2
Vt/sm2 cаused the normalization of the oxidative stress and energetic
parameters during experimental inflammation. Stochastic ultrasound —
the acoustic signal formed by the combination of ultrasound waves of
different amplitudes and frequency distribution seems to be more
effective than monofrequency ultrasound with the only one fixed
wavelength in the area of stimulation (less than 0,5 Vt/sm2) and injure
(more than 1,0 Vt/sm2) .

The data received let make a conclusion that monofrequency and
stochastic ultrasound both increase the cell and organism resistance to
free radical oxidation as well as decrease the energy supply of
inflammatory reactions.

The application of stochastic ultrasound for therapeutics of the
recurrent tonsillitis has been studied. The investigations performed
have shown the normalization of medium size peptides concentration as
well as the parameters of free radical oxidation in blood plasma of
patients under examination.

The more profound therapeutic effect of stochastic ultrasound on
chronic tonsillitis is based on its property to initiate removing of
genetically invalid epithelial cells from tonsils simultaneously with
launching regeneration and repopulation of normal diploid cells.

Key words: ultrasound, experimental inflammation, chronic tonsillitis,
free radical oxidation, hemiluminescence, activity of membrane ATP-ases,
genome ploidy.

Похожие записи