VII Съезд биофизиков России
Краснодар, Россия
17-23 апреля 2023 г.
Главная
О Съезде
Организаторы
Программный комитет
Программа Съезда
Место проведения Съезда
Проживание
Оргвзносы
Основные даты
Регистрация
Публикации материалов Съезда
Молодежный конкурс
Контакты
Тезисы
English version
Партнеры Съезда
Правила оформления докладов

Программа Съезда

Секции и тезисы:

Механизмы действия физико-химических факторов на биологические системы

Адаптация микроциркуляции к действию низкоинтенсивного мм-излучения у животных, находящихся в условиях стресса разной продолжительности

М.Ю. Раваева1*, И.В. Черетаев1, Е.Н. Чуян1, И.С. Миронюк1, Э.Р. Джелдубаева1, М.В. Нагорская1

1.Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского;

* ravaevam(at)yandex.ru

Исследование направлено на решение актуальной фундаментальной проблемы, связанной с установлением механизмов адаптации тканевой микрогемодинамики животных к действию низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового (мм) диапазона к условиям острого (ОС, тест вынужденного плавания, однократно в течение 60 мин) и хронического стресса (деcятисуточное ограничение подвижности, гипокинезия, ГК), а также их различной комбинации. Это дает возможность углубить современные представления о развитии стрессорных реакций организма, выявить ранние «маркеры» патологических изменений, сопровождающих развитие стресс-реакции, являющейся неспецифическим компонентом любого заболевания, и определить возможности модифицировать и /или нивелировать развитие стресс-реакции.

Исследование микроциркуляции (Мц) проводилось методом лазерной допплеровской флоуметрии при помощи лазерного анализатора кровотока «Лазма-МЦ» (производство НПП «Лазма», Россия), рассчитывали осцилляторные и неосцилляторные показатели кожной микрогемодинамики. Длина волны излучения - 7,1 мм, плотность потока мощности – 0,1 мВт/см2; локализация – затылочно-воротниковая область, экспозиция 30 минут, продолжительность – 10 суток.

Результаты исследования показали, что микроциркуляторные реакции на действие стресс-факторов разной продолжительности имели выраженную специфичность. Так, особенностью реакции тканевой микрогемодинамики животных к условиям ОС является определенный паттерн: ненутритивная гиперемия (через один час после действия стресс-фактора) сменяется нутритивной (через 24 часа после действия стресс-фактора) и вновь возвращается к ненутритивной (через 48 часов после действия стресс-фактора). Противоположная реакция Мц формировалась на действие ГК, при которой развивалась вазоконстрикция, нарушение притока и оттока крови и доминирование шунтового кровотока, уменьшение количества функционирующих капилляров.

Исследование Мц при действии комбинации стресс-факторов позволило установить, что предварительное воздействие ГК стресса модифицирует реакцию Мц на действие острого стрессирующего фактора, нивелируя развитие гиперемии, сопровождающей изолированное действие ОС. В пользу этого свидетельствует динамика коэффициента модификации микроциркуляторных показателей, значения которого постепенно увеличивались в отрицательной части графика, что свидетельствует об усилении эффекта модификации. Предварительное воздействие ОС у животных позволяет снизить уровень проявлений стресс-индуцированной вазоконстрикции, сопровождающей ГК и, как следствие, ишемии тканей. Можно предположить, что применение ОС является своего рода тренировкой, подготавливающей Мц и организм в целом к действию неблагоприятных факторов, одним из которых является длительное ограничение подвижности.

При изолированном 10-тикратном мм-воздействии у животных наблюдалось достоверное изменение активности всех компонентов регуляции микрососудистого тонуса, что выражалось в увеличении эндотелий-зависимой вазодилатации, снижении периферического сопротивления, увеличении притока крови в нутритивное микрососудистое русло, улучшении венулярного оттока.

Комбинированное действие низкоинтенсивного мм-излучения, ОС и ГК приводило к значительному снижению развивающихся при стрессе нарушений микрогемодинамики, о чем свидетельствует отсутствие достоверных различий большинства показателей Мц у животных исследованных групп по сравнению с показателями у животных контрольной группы.

Таким образом, одним из основных механизмов действия мм-излучения является его способность лимитировать развитие стресс-реакции на уровне микроциркуляции, что является одним из основных проявлений физиологических эффектов низкоинтенсивного мм-излучения, лежащих в основе его антистрессорного действия. В реакции микроциркуляции на мм-воздействие задействованы практически все регуляторные компоненты сосудистого и внесосудистого генеза. Вероятно, что такой системный характер отклика организма обусловлен большим количеством мишеней для мм-волн, включающих микрососуды кожи, клетки крови, диффузную нейроэндокринную систему, а также нервные окончания и периферические нервы кожи, активация которых изменяет функциональную активность нервной, иммунной, эндокринной систем организма с изменением содержания или синтеза биологически активных веществ (гормонов, цитокинов, нейромедиаторов), что играет существенную роль в механизмах регуляции процессов микроциркуляции крови.



Работа выполнена на оборудовании ЦКП ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского» «Экспериментальная физиология и биофизика».

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РНФ № 23-24-00332 Тканевая микрогемодинамика: механизмы антистрессорного действия низкоинтенсивного миллиметрового излучения

Adaptation of microcirculation to the action of low intensity mm-radiation in animals under the stress of different duration

M.Yu. Ravaeva1*, I.V. Cheretaev1, E.N. Chuyan1, I.S. Mironyuk1, E.R. Dzeldubaeva1, M.V. Nagorskaya1

1.V.I. Vernadsky Crimean Federal University;

* ravaevam(at)yandex.ru

The study is aimed at solving an urgent fundamental problem related with establishment animal's tissue microhemodynamics adaptation mechanisms to the action low-intensity electromagnetic radiation of the millimeter (mm) range to the conditions of acute (AS, forced swimming test, once for 60 minutes) and chronic stress (ten-day restriction of mobility, hypokinesia, CS), as well as their various combinations. This makes it possible to deepen modern ideas about body's stress reactions development; to identify early "markers" of pathological changes accompanying to the stress reaction development (a non-specific component of any disease, and to determine the possibilities to modify and / or level the stress reaction development.

A microcirculation was studied by laser Doppler flowmetry using a laser blood flow analyzer "Lazma-MC" (manufactured by NPP "Lazma", Russia), oscillatory and non-oscillatory indicators of skin microhemodynamics were calculated. The wavelength of the radiation is 7.1 mm, the power flux density is 0.1 MW / cm2; localization is the occipital-collar region, exposure is 30 minutes, duration is 10 days.

The results of the study showed that microcirculatory reactions on effects of stress factors with different duration had pronounced specificity. Thus, a feature of the tissue microhemodynamics reaction in animals to AS conditions is a certain pattern: non-nutritive hyperemia (one hour after the action of stress factor) is replaced by nutritive (24 hours after the action of stress factor) and returns to non-nutritive (48 hours after the action of stress factor). The opposite Mc reaction was formed to the CS action, in which vasoconstriction developed, disruption of blood inflow and outflow and dominance of shunt blood flow, a decreasing in the number of functioning capillaries.

The study of Mc under the action of a combination of stress factors allowed us to establish that the preliminary effect of CS modifies the Mc response to the action of acute stressful factor, leveling the development of hyperemia accompanying the isolated action of AS. This is supported by the dynamics of the modification coefficient of microcirculatory indicators, the values of which gradually increased in the negative part of the graph, which indicates an increase in the effect of modification. Preliminary exposure to AS in animals makes it possible to reduce the level of manifestations of stress-induced vasoconstriction accompanying CS and, as a consequence, tissue ischemia. It can be assumed that the use of AS is a kind of training that prepares Mc and the body as a whole for the action of adverse factors, one of which is prolonged restriction of mobility.

With isolated 10-fold mm exposure in animals, a significant change in the activity of all microvascular tone regulation components was observed, which was expressed in an increasing in endothelium-dependent vasodilation, a decreasing in peripheral resistance, an increasing in blood flow to the nutritive microvascular bed, and an improvement in venular outflow.

The combined effect of low-intensity MM radiation, AS and CS led to a significant decrease in microhemodynamic disorders developing under stress, as evidenced by the absence of significant differences in most Mc indicators in animals of all studied groups compared with animals in a control group.

Thus, one of the main MM radiation mechanisms of action is its ability to limit the stress reactions development at the level of Mc, which is one of the main manifestations of the physiological effects of low-intensity mm radiation underlying its antistress effect. Almost all regulatory components of vascular and extravascular genesis are involved in the Mc reaction to MM exposure. It is likely that such a systemic nature of the body's response is due to a large number of targets for mm waves, including skin microvessels, blood cells, diffuse neuroendocrine system, as well as nerve endings and peripheral nerves of the skin, the activation of which changes the functional activity of the nervous, immune, endocrine systems of the body with changes in the content or synthesis of biologically active substances (hormones, cytokines, neurotransmitters), which plays an essential role in the mechanisms of regulation of blood Mc processes.



The work was carried out on the equipment of the Central Research Center "Experimental physiology and Biophysics" of the Federal State Educational Institution of Higher Education "V.I. Vernadsky CFU" .

The work was carried out with the financial support of the RSF grant No 23-24-00332 "Tissue microhemodynamics: mechanisms of antistress action of low-intensity millimeter radiation".



Докладчик: Раваева М.Ю.
125
2023-01-18

Национальный комитет Российских биофизиков © 2022
National committee of Russian Biophysicists