Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Влияния некоторых электромагнитных воздействий на развитие опухолей и организм-опухоленоситель и известные способы их оптимизации. Обзор литературы 15
1.1. Низкоинтенсивные; электромагнитные излучения крайне высокочастотного диапазона (ЭМИ КВЧ): применение в онкологии и других областях медицины, антистрессорные эффекты,
наиболее распространенные методы оптимизации 17
1.1.1. Особенности эффектов низкоинтенсивных ЭМИ КВЧ на биологические объекты. Использование в медицине. Предполагаемые механизмы влияния 18
1.1.2. Применение КВЧ-терапии в экспериментальной и клинической онкологии 27
1.1.3. Способы оптимизации и развитие методов КВЧ-терапии на современном этапе 32
1.2. Использование низкоинтенсивных сверхнизкочастотных переменных магнитных полей (СНЧМП) в экспериментальной и клинической онкологии. Способы повышения эффективности магнитных воздействий 38
1.3. Применение динамической электронейростимулирующей (ДЭНС) терапии в онкологии 43
1.4. Использование в онкологии препаратов, содержащих аминокислоты 47
1.5. Об использовании активационной терапии в онкологии. Теория адаптационных реакций как холистическая парадигма. Принципы формирования эффективных воздействий
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 70
2.1. Характеристика воздействий 70
2.1.1. Метрологические основы терапевтического действия ЭМИ КВЧ 72
2.1.2. Исследованные алгоритмы электромагнитных воздействий 74
2.2. Характеристика объектов исследования. Экспериментальные животные и использованные штаммы перевивных опухолей 84
2.3. Использованные методы и исследованные показатели 85
ГЛАВА 3. Влияние низкочастотной модуляции на эффективность КВЧ-терапии при комбинированной терапии опухолей 93
3.1. Повышение защитного эффекта ЭМИ КВЧ при действии циклофосфана на организм животных без опухолей 94
3.2. Повышение эффективности ЭМИ КВЧ при комбинированной терапии саркомы 45 98
3.3. Повышение эффективности ЭМИ КВЧ при комбинированной терапии саркомы М-1 108
3.4. Повышение эффективности ЭМИ КВЧ при комбинированной терапии лимфосаркомы Плисса 111
ГЛАВА 4. Эффекты модулированных эми КВЧ при отсутствии действия специфических противо-опухолевых средств 117
4.1. Динамика развития саркомы и изменения в ткани опухоли при действии поличастотно модулированного ЭМИ КВЧ 117
4.2. Не известные ранее «отсроченные» реакции организма-опухоленосителя на действие ЭМИ КВЧ с разными режимами модуляции при начале курса электромагнитотерапии до перевивки лимфосаркомы Плисса 120
4.2.1. Динамика размеров лимфосаркомы Плисса 121
4.2.2. Изменение функциональной активности лейкоцитов и интенсивности свободнорадикальных процессов при реализации противоопухолевого эффекта модулированных ЭМИ КВЧ 128
4.2.3. Случаи гибели животных-опухоленосителей исследованных групп 133
4.2.4. О возможных механизмах «отсроченного» действия модулированных ЭМИ КВЧ 136
ГЛАВА 5. Повышение эффективности модулированного эми КВЧ путем сочетания его действия с действием СНЧМП 147
5.1. Повышение эффективности комбинированной терапии крыс с саркомой 45 при сочетанном электромагнитном воздействии 149
5.2. Использование сочетанного электромагнитного воздействия у животных с саркомой 45 при отсутствии химиотерапии 154
5.2.1. Динамика размеров саркомы 45 и изменения в ткани опухолей 154
5.2.2. Характер адаптационных реакций и состояние внутренних органов и лейкоцитов крови 158
5.3. Использование сочетанного электромагнитного воздействия у животных с лимфосаркомой Плисса при отсутствии химиотерапии...165
ГЛАВА 6. Противоопухолевые эффекты комбинированного применения скэнар-терапии и воздействия модулированным эми КВЧ 173
6.1. Противоопухолевый и протекторный эффекты СКЭНАР-терапии 174
6.2. Противоопухолевая эффективность комбинированного электромагнитного воздействия при отсутствии химиотерапии 180
6.2.1. Динамика роста саркомы 45 181
6.2.2. Изменения в ткани опухолей 187
6.3. Изменения в состоянии лимфоидных органов, лейкоцитов и эндокринных желез и характер адаптационных реакций при комбинированном электромагнитном воздействии 190
6.3.1. Характер адаптационных реакций и изменения в лимфоидных органах 190
6.3.2. Изменение функциональной активности лейкоцитов 194
6.3.3. Изменения в состоянии надпочечников 200
6.3.4. Изменения в состоянии щитовидной железы 204
6.4. Предполагаемый показатель состояния активационной ареактивности 210
6.5. К вопросу о «фазовых переходах» в пределах состояния активационной ареактивности 214
ГЛАВА 7. Повышение противоопухолевого действия модулированного эмиквч с помощью амино-кислотно-витаминных комплексов 221
7.1. Динамика роста саркомы 45 и изменения в ткани опухолей 221
7.2. Характер адаптационных реакций и изменения в состоянии внутренних органов и лейкоцитов крови 228
7.2.1. Характер адаптационных реакций и изменения в лимфоидных органах и печени 229
7.2.2. Изменения некоторых гистологических и гормональных показателей состояния надпочечников и щитовидной железы 234
7.2.3. Гистохимические и иммунологические показатели состояния лейкоцитов 243
7.3. Возможные пути влияния комбинированного разномодального воздействия на состояние противоопухолевых механизмов 252
Заключение 260
Выводы 294
Указатель литературы 297
- Особенности эффектов низкоинтенсивных ЭМИ КВЧ на биологические объекты. Использование в медицине. Предполагаемые механизмы влияния
- Исследованные алгоритмы электромагнитных воздействий
- Повышение защитного эффекта ЭМИ КВЧ при действии циклофосфана на организм животных без опухолей
- Динамика развития саркомы и изменения в ткани опухоли при действии поличастотно модулированного ЭМИ КВЧ
Введение к работе
Актуальность работы \
Проблема повышения эффективности лечения онкологических заболеваний относится к числу самых актуальных в медицине. Хорошо известно, что нарушения в различных регуляторних системах организма и срыв механизмов тканевого гомеостаза, связанные с опухолевым процессом, могут усугубляться в ходе интенсивных курсов химио- и лучевой терапии и, по принципу «порочного круга», вызывать еще большее снижение противоопухолевой резистентности (Монцевичюте-Эрингене Е.В., 1975; Птуш-кин В.В., 2004; Bammer К., 1981; Ferrari S., Rovati В, Porta С. et al, 2003).
В последнее время в онкологии все большее внимание уделяется направлениям, методология которых ориентирована на необходимость мобилизации естественных защитных механизмов (Вершинина С.Ф., Потявина Е.В., 2001; Филов В.А. и соавт., 2001; 2002; Яременко КЗ., Пашинский В.Г., 2003; Mattel D., Bussieres J-F., Theoret Yv. et. al., 2005; Markovic M, Mander-son L., Wray N., Quinn M., 2006). Актуальность разработки эффективных алгоритмов электромагнитотерапии как компонента комплексного противоопухолевого лечения обусловлена фундаментальной ролью слабых электромагнитных взаимодействий в функционировании живых систем различных иерархических уровней (Казначеев В.П., Михайлова Л.П., 1981; Бец-кий О.В., Кислов В.В., Лебедева Н.Н., 2004; Рокоту J., Hasek J., Jelinek F., 2005). В настоящее время в экспериментальной и клинической онкологии успешно применяют низкоинтенсивные электромагнитные излучения различных частотных диапазонов - сверхнизкочастотного (Дубовой Л.В., 2001; Бахмутский Н.Г., Голубцов В.И., Мороз А.Н., 2003; Шихлярова А.И., Гар-кави Л.Х., Марьяновская Г.Я., 2003 и мн. др.), сверхвысокочастотного (Новоселова Е.Г., Фесенко Е.Е., 1998; Левицкий В.А., 2003), крайне высокочастотного (Кабисов Р.К., 1998; Теппоне М. В., Авакян Р. С, 2003; Хайтаров И. Н.,. Маркелова В. А, Логинов В.И., 2004; Lantis J.C, 2nd. Carr К.Е., Grabowy R.. et. al, 1998), оптического (Santana-Blank L.A., Rodrignes-Santana
E., Vargas F., Santana-Rodrignes K.E., 2002). Все более широко начинают использовать динамическую электронейростимулирующую терапию, в частности, ее наиболее эффективный вариант - СКЭНАР-терапию (Мильке-вич З.К., 1997; Задерин В.П., 1999; Барсукова Л.П., Марьяновская Г.Я., Протасова Т.П., 2000; Зайдинер Б.М., Лян Н.В., 2005). Разрабатываются новые технологии аутобиотерапии опухолей (Сидоренко Ю.С., 1998; 2002; 2004), предусматривающие экстракорпоральную обработку крови или ее компонентов с помощью ЭМИ различных диапазонов (Старжецкая М. В., 2002; Левицкий В.А., 2003; Зинькович С.А., 2005).
Несмотря на существенные различия в проникающей способности и характере локальных процессов, связанных с непосредственным взаимодействием того или иного электромагнитного излучения с тканями организма, все они, как правило, оказывают сходное влияние на состояние регуляторних систем, способствуя повышению неспецифической противоопухолевой резистентности организма и снижению токсического действия лучевой и химиотерапии (Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Шихлярова А.И., 1995; 2002; Мейзеров Е.Е., 2003; Pletnev S.D., 2000). Было показано (Квакина Е.Б., 1972; Захарюта Ф.М., 1989; Плетнев С.Д., 1991; Шихлярова А.И., 2001), что одним из механизмов, лежащих в основе такого влияния, является развитие антистрессорных адаптационных реакций организма (Гаркави Л.Х., 1968; Гаркави Л.Х., Уколова М.А., Квакина Е.Б., 1975). Данное обстоятельство позволяет связать проблему оптимизации различных методов электромагнитотерапии для целей клинической онкологии с разработкой подходов к управлению биотропными параметрами используемых физических факторов, направленных на усиление их антистрес-сорного действия. При этом необходимо учитывать известные закономерности развития антистрессорных адаптационных реакций (Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Кузьменко Т.С., 1998; Гаркави Л.Х., 2000), что предполагает:
- изменение экспозиции воздействия в течение курса электромагнитотерапии по правилам, учитывающим закономерности развития общих неспецифических адаптационных реакций организма,
поиск эффективных алгоритмов поличастотной модуляции сигнала с применением низких биологически значимых частот в силу большей биологической активности и гармонизирующей способности сложноструктурированных воздействий по сравнению с немодулированными или моночастотно модулированными сигналами,
использование в последовательностях частот модуляции гармонических соотношений, имеющих универсальный характер;
сочетание действия различных физических факторов;
использование, наряду с электромагнитными воздействиями, естественных для организма биологически активных соединений, способствующих повышению функционально-метаболического потенциала клеток (аминокислоты, субстраты внутриклеточных энергетических циклов, витамины, микроэлементы и др.).
Некоторые из этих принципов были реализованы при разработке схем комплексной противоопухолевой терапии с использованием сложноструктурированных сверхнизкочастотных магнитных полей (СНЧМП), что позволило существенно повысить эффективность химио-лучевого лечения, а также показать в эксперименте возможность получения выраженного противоопухолевого эффекта в отсутствии специфических противоопухолевых агентов (Квакина Е.Б., 1972; Шихлярова А.И., 2001; Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Шихлярова А.И., 2002; Шихлярова А.И., Гаркави Л.Х., Марьяновская Г.Я., 2003).
Результаты применения низкоинтенсивных излучений крайне высокочастотного диапазона (ЭМИ КВЧ) в клинической онкологии свидетельствуют об эффективности данного воздействия в комплексном лечении онкологических заболеваний в качестве средства, снижающего повреждающее действие химио- и лучевой терапии, восстанавливающего иммунный статус пациентов, препятствующего развитию рецидивов, метастазов, послеоперационных осложнений, улучшающего состояние инкурабельных больных (Плетнев С.Д., 1991; 2000; Кабисов Р.К., Манейлова М.В., 2000; Григорова О.В., 2003; Хайтаров И.Н., Маркелова В.А, Логинов В.И., 2004).
Вместе с тем, отмечается, что возможности применения КВЧ-терапии в системе противоопухолевого лечения далеко не исчерпаны, и полученные данные не могут удовлетворить клиницистов ни по интенсивности применения миллиметровых волн, ни по глубине исследований (Кабисов Р.К., 1992; 1998; Хайтаров И. Н., Маркелова В.А., Логинов В.И., 2004; Newell S.; Sanson-Fisher R.W., 2000). Данный фактор занимает центральное место в настоящем исследовании и является обязательным компонентом всех изучавшихся комплексных воздействий.
Несмотря на активное использование СКЭНАР-терапии и других методов динамической электронеиростимулирующей (ДЭНС) терапии для улучшения состояния онкологических больных, имеются лишь отдельные серьезные экспериментально-клинические исследования возможностей данного воздействия при злокачественном процессе (Зиновьев Ю.В., Малахов В.В., Козлов С.А., 2004).
Таким образом, поиск способов оптимизации режимов электромагнитных воздействий для целей клинической онкологии остается ОДНОЙ из актуальных задач медицины.
Цель и задачи исследования
Цель исследования - разработка в эксперименте эффективных алгоритмов электромагнитотерапии с использованием излучения миллиметрового диапазона, способствующих повышению противоопухолевой резистентности организма, а также изучение механизмов таких воздействий.
Поставленная цель достигалась решением следующих задач:
Выявить эффективный режим модуляции излучения миллиметрового диапазона (ЭМИ КВЧ) последовательностью сигналов низких биологически значимых частот, усиливающий противоопухолевое и антитоксическое влияние высокочастотного сигнала.
Изучить возможность повышения неспецифической противоопухолевой резистентности организма с помощью сочетания действия поли-
частотно модулированного ЭМИ КВЧ с эффектами СНЧМП, синхронизированного с высокочастотным сигналом по частотам модуляции.
Изучить возможность повышения неспецифической противоопухолевой резистентности организма с помощью комбинирования модулированного ЭМИ КВЧ со СКЭНАР-терапией.
Изучить возможность повышения противоопухолевого действия модулированного ЭМИ КВЧ с помощью параллельного применения комплексов незаменимых аминокислот естественного происхождения, витаминов и микроэлементов.
Изучить морфо-функциональные изменения в ткани опухолей, органах тимико-лимфатической системы, эндокринных железах и печени, показатели гормональной активности щитовидной железы и надпочечников, а также изменения в состоянии лейкоцитов крови экспериментальных животных при исследованных воздействиях.
Изучить изменения в структуре общих неспецифических адаптационных реакций организма экспериментальных животных, вызванные исследованными воздействиями, и их связь с выраженностью противоопухолевого эффекта.
Научная новизна работы
Впервые на моделях экспериментальных перевивных опухолей при химиотерапии показана возможность усиления противоопухолевого и протекторного действия низкоинтенсивного ЭМИ КВЧ с помощью поличастотной модуляции, а также путем сочетания действия ЭМИ КВЧ и СНЧМП малой индукции. Впервые продемонстрированы значительные противоопухолевые эффекты модулированных ЭМИ КВЧ при отсутствии цитостатиков в случае начала курса воздействий до перевивки экспериментальных опухолей. Впервые в экспериментах на солидных опухолях исследованы противоопухолевые и протекторные эффекты СКЭНАР-тера-пии. Предложены новые алгоритмы комплексных электромагнитных воздействий с использованием поличастотно модулированного ЭМИ КВЧ,
способствующие получению выраженного противоопухолевого эффекта при отсутствии цитостатиков. Впервые показана возможность усиления противоопухолевого действия модулированного ЭМИ КВЧ с помощью биологически активных веществ эндогенного происхождения. Впервые изучены изменения в структуре общих неспецифических адаптационных реакций организма экспериментальных животных, морфо-функциональные изменения в ткани перевивных опухолей и сдвиги в структурах эндокринной и иммунной систем при действии низкоинтенсивного сложномодулированного ЭМИ КВЧ, а также при сочетании этого фактора с воздействиями электромагнитной и биохимической природы. Выявлен гормональный показатель состояния антистрессорноЙ ареактивно-сти и показано его соотношение с параметрами лейкоцитарной формулы.
Теоретическая и практическая значимость работы
Результаты проведенного исследования расширяют имеющиеся представления о низкоинтенсивных электромагнитных воздействиях как о противоопухолевых факторах, а также о механизмах реализации эффектов исследованных воздействий. Получены серьезные основания для постановки вопроса о возможности с помощью модулированных ЭМИ КВЧ инициировать опухолеспецифические иммунные реакции. Дано экспериментальное подтверждение положения теории общих неспецифических адаптационных реакций о возможности с помощью модуляции и комплексного применения электромагнитных воздействий, а также совместного использования физических факторов и соединений регуляторно-метаболического действия, активизировать эффекторные противоопухолевые механизмы путем улучшения структуры адаптационных реакций и развития состояний антистрессорноЙ ареактивности. Получены новые данные, расширяющие представления о состояниях антистрессорноЙ ареактивности, формирующихся под влиянием исследованных воздействий и сопровождающихся стимуляцией эффекторных элементов системы противоопухолевой резистентности.
Предложены новые способы повышения противоопухолевого и протекторного эффектов КВЧ-терапии в эксперименте - «Способ лечения злокачественных новообразований в эксперименте» (патент №2261733 на изобретение от 10.10.2005), «Способ лечения злокачественных новообразований в эксперименте» (заявка на изобретение №2004127615/14(029928), приоритет от 15.09.2004), «Способ лечения злокачественных новообразований с помощью электромагнитных воздействий в эксперименте» (заявка на изобретение №2004135115/14(038207), приоритет от 01.12.2004), «Способ лечения злокачественных новообразований разно-модальными воздействиями в эксперименте» (заявка на изобретение №2005123586/14(038207), приоритет от 25.07.2005). Предложенные алгоритмы электромагнитных воздействий могут служить основанием для разработки эффективных технологий комплементарной терапии при комплексном противоопухолевом лечении, а также в перерывах между курсами химиотерапии, в период реабилитации и в паллиативной онкологии. Результаты проведенных исследований были использованы при создании аппаратного модуля «ФРАТ-1» для формирования режимов электромагнитных воздействий в разных частотных диапазонах.
Внедрение результатов исследования
Методы оптимизации КВЧ-терапии и СКЭНАР-терапии внедрены в работу экспериментального отдела Ростовского НИИ онкологии.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Модуляция низкоинтенсивного излучения миллиметрового диапазона (ЭМИ КВЧ) с использованием последовательности низких биологически значимых попарно кратных частот, а также комплексное его применение с факторами физической и биохимической природы позволяет усилить противоопухолевый и защитный эффект КВЧ-терапии при комбинированной терапии различных перевивных опухолей, а также получить выраженный противоопухолевый эффект при отсутствии цитостатиков.
Начало воздействий модулированным ЭМИ КВЧ до перевивки опухолей обусловливает значительный противоопухолевый эффект при отсутствии специфических противоопухолевых агентов.
Улучшение структуры адаптационных реакций, обусловленное модулированными ЭМИ КВЧ и комплексными воздействиями, сопровождается активизацией межклеточных взаимодействий в иммунной и диффузной эндокринной системах и выраженной стимуляцией эффекторных противоопухолевых механизмов.
Применение поличастотно модулированного ЭМИ КВЧ совместно со СКЭНАР-терапией или комплексами нативных незаменимых аминокислот, витаминов и микроэлементов обусловливает развитие состояний анти-стрессорной ареактивности, сопровождающиеся выраженным противоопухолевым эффектом. При этом соотношение уровней тиреоидных гормонов в крови экспериментальных животных может рассматриваться в качестве показателя таких состояний.
Апробация работы
Материалы диссертации доложены на I Международном Конгрессе «Новые медицинские технологии» (Санкт-Петербург, 2001), XIII Российском Симпозиуме с международным участием «Миллиметровые волны в медицине и биологии» (Москва, 2003) и III Съезде онкологов и радиологов стран СНГ (Минск, 2004).
Публикации
Материалы диссертации опубликованы в 44 научных работах. Подано 4 заявки на изобретение, получен 1 патент.
Объем и структура диссертации
Работа изложена на 364 страницах, состоит из введения, обзора литературы, 5-ти глав собственных исследований с обсуждением результатов, заключения, выводов и указателя литературы, включающего 463 отечественных и 190 зарубежных источников, содержит 48 таблиц и 52 рисунка.
Особенности эффектов низкоинтенсивных ЭМИ КВЧ на биологические объекты. Использование в медицине. Предполагаемые механизмы влияния
Медико-биологические исследования нового вида ЭМИ, использо-ванного при низких, нетепловых, мощностях (не более 10 мВт/см ), выявили его высокую биологическую активность в отношении живых организмов разного уровня организации (Девятков Н.Д., Голант М.Б., Бецкий О.В., 1991; 1994). При этом была обнаружена сильная зависимость биологических эффектов от частоты ЭМИ - эффект сохранялся при изменении частоты излучения не более, чем на 0,1-0,5%. Кроме того, биологическое действие низкоинтенсивного излучения миллиметрового диапазона имело пороговый характер зависимости от плотности потока мощности в пределах области нетепловых интенсивностей. Таким образом, можно было говорить о резонансоподобном влияния миллиметровых волн на биологические системы, а само воздействие отнести к разряду информационных ЭМИ КВЧ.
В результате экспериментов, выполненных на большом количестве разнообразных биологических объектов, было выявлено несколько частот (длин волн), на которых обнаруживался значительный лечебный эффект. Исследования были проведены на одноклеточных (Виленская Р.Л., Смо-ляиская А.З., Адаменко В.Г., 1972; Брюхова А.К., Буяк Л.И., Зиновьева Н.А., 1987; Grundler W., Keilman F., 1978; Gos P., Heyer W.D., Kohli J. et al., 1994), в культуре клеток (Белый М.У., Гижко В.В., Коночук Г.Л., 1989; Авелев В.Д., Акоев Г.Н., Чалисова Н.И., Людыно М.И., 1991; Chang В.К., Huang A.T., Joines W.T., 1980; Bush L.G., Hills D.W., Riazi J.A., et al., 1981), на растительных организмах (Тамбиев А.К., Кирикова Н.Н., 1991; Driss-lerF., 1988), у беспозвоночных (Алексеев СИ., Воронова О.И., Хиж-няк Е.П. и соавт., 1989; Nimtz G., 1983; Whitney Н. Stuart, Kharadly M.M.Z., 1984) и позвоночных животных (Залюбовская Н.П., 1973; Бигдай Е.В., Самойлов В.О., Черняков Г.М., 1986; Гачковская Т.А., 1991; Steel М.С., Shep-pard RJ., 1988), а также в условиях клиники (Балакирева Л.З., Голант М.Б., Головатюк А,А,, 1985; Балакирева Л.З., Баринов В.В., Бородкина А.Г., 1985; Гасанов Л.Г., Зелинский В.А., Писанко О.И, и соавт., 1987; Рон-кин М.А., Бецкий О.В., Соколина Н.А. и соавт., 1989 и мн. др.). Наличие выраженного биологического эффекта у столь различных биологических объектов свидетельствовало о влиянии низкоинтенсивных ЭМИ КВЧ определенных частот на универсальные регуляторные процессы, а также обеспечило внедрение рассматриваемого воздействия в клиническую практику. При этом оказалось, что в отношении определенных процессов применение излучения с конкретной «терапевтической» частотой более эффективно по сравнению с воздействиями на других частотах. Так, частота 61,2 ГГц (4,9 мм) эффективна в отношении свертывающей-антисверты-вающей систем крови и активно применяется при лечении сердечнососудистых заболеваний, инсультов, а также для профилактики ДВС синдрома (Карлов В.А., Родштат И.В., Калашников Ю.Д. и соавт., 1991; Род-штат И.В., 1993; 1997; Арзуманов Ю.Л., 1994). При частоте 53,6 ГГц наблюдается наиболее заметная стимуляция регенерационных процессов, выраженный аналитический эффект, а также значительный эффект в отношении острых воспалительных процессов (Амехи К.М., Кеслер В.В., 1987; Брискин Б.С, Рыбаков Г.С., Букатко В.Н, и соавт., 2001; Дремучев В.А., 2001). ЭМИ КВЧ этой частоты особенно успешно используется в гастроэнтерологии (Недзвецкий В.А., Подвысоцкий А. А., Плисов Г.А., 1991; Букатко В.Н., 2002; Grubnik В.Р., 1994; Kutsenov V.A., 1994), а также для купирования острых воспалительных реакций и сильных болевых ощущений (Пясецкий В.И., Писанко О.И., 1991; Агапов Ю.К., Агапова И.Д., Воторо-пин С.Д., 2000). Выраженные иммуномодулирующий, гемостимулирую-щий, протекторный (при действии ксенобиотиков и ионизирующих излучений) эффекты, а также противовоспалительное действие при хронических воспалительных процессах были отмечены при использовании ЭМИ КВЧ частотой 42,2 ГГц (Севастьянова Л.А., 1979; 1983; 1985; Веткин А.Н., 1991; Ryzhkova L.V. et al., 1991; 1996 и мн. др.). Низкоинтенсивное излучение этой частоты наиболее часто применяется в онкологии (Девятков Н.Д., Голант М.В., Бецкий О.В., 1994; Плетнев С.Д., 1991; 2000; Кабисов Р.К., 1992; 1998; Mkrtchyan L.N., 1994), а также при лечении хронических воспалительных заболеваний и коррекции иммунодепрессивных состояний (Девятков Н.Д., Голант MB., Бецкий О.В., 1994; Арзуманов ЮЛ, 1994; Кабисов Р.К., 2004; Sumskov L.L., 1994). Конечно, такая «нозологическая» специфика традиционно используемых в медицине частот КВЧ-диапазона имеет относительный характер, не все случаи укладываются в предложенную схему и выбор частоты воздействия лучше проводить индивидуально (Овощникова Л.В., Корягин А.С., Елисеева А.А., 2001; Бецкий О.В., Ки-слов В.В., Лебедева Н.Н., 2004).
Необходимо отметить, что к настоящему времени лечение с помощью ЭМИ КВЧ - КВЧ-терапия - широко применяется в различных областях клинической медицины: при заболеваниях желудочно-кишечного тракта (Лян Н.В., Лян В.Н., Воторопин С.Д., 2000; Брискин Б.С, Ефанов О.И., Букатко B.R, 2003; Kraichak V.L, Budnik MX, Gubin V.V. et al, 1998), органов дыхания (Денисова E.B., Анисимов Е.А., 2000; Гедымин Л.Е., Балакирева Л.З., 2001; Сокрут В.Н., Поважная Е.С., Лыков А.А. и соавт., 2001; Пахомов СМ., 2003), инфекционых (Элбакидзе И Л., Ордынский В.Ф., Судакова Е.В., 1998; Балчугов В.А., 2003), сердечно-сосудистых (Люсов В.А., Волов НА., Гафурова P.M. и соавт., 2000; Лебедева А.Ю., 2002; Катин А.Я., Шато Т.М., 2003), неврологических (Мирютова Н.Ф., Левицкий Е.Ф., Абдулкина Н.Г. и соавт., 2000; Кулик Б.М., 2002; Подоляко В.А., 2002; Гундерчук О.Н., Мясников И.Г., 2003) заболеваниях, а также в гинекологии (Дикке Г.Б., 2000; Вагина И.Л., 2003; Потехин В.А., Потехи-на Н.Н., Балчугов В.А., 2004), урологии и нефрологии (Матвеев А.Г., 2000; Дремучев В.А., 2001, 1,2; Аль-Габри А., 2003), педиатрии (Полякова А.Г., Кареева О.В., Комкова О.В. и соавт., 2000; Багдасарова И.В., Тума-нянц Е.Н., 2001; Слугин В.И., 2002; Азов Н.А., 2004), травматологии и ортопедии (Каменев Ю.Ф., 1999; Калб Т.Л., 2002; Свистулина А.В., 2003; Полякова А.Г., 2005), при острых состояниях (Васильев В.Ю., Крайнов В.Е., Мишин М.И., 1999; Кулик Б.М., Мигунова А.Л., Данченко Г.Н. и соавт., 2003; Анисимов СИ., Корнаухов А.В., Балчугов В.А., 2004), хирургическом лечении (Субботина Т.И., Яшин А.А., Яшин М.А., 1999; Логинов В.И., Хай-таров И.Н., Корнаухов А.В., Анисимов СИ., 2003), психиатрии (Попова Е.Б., 2000; Полякова А.Г., 2005; Yudin V.A., 1994) и при целом ряде других патологических процессов. При этом было показано, что КВЧ-терапия хорошо сочетается с другими методами лечения, потенцируя действия лекарственных средств, снижая риск и выраженность различных осложнений, ускоряя восстановительные процессы, оказывая иммуномодулирующее, аналгети-ческое и седативное действие (Бецкий О.В., Лебедева Н.Н., 2001; Чуян Е.Н., Темурьянц Н.А., Московчук О.Б. и соавт., 2003; Бецкий О.В., Кислов В.В., Лебедева Н.Н., 2004; Rojavin MA, Ziskin М.С, 1997).
Исследованные алгоритмы электромагнитных воздействий
В связи с этим заметим, что первые две частоты рассматриваемой последовательности, 1,7 и 3,4 Гц, также соответствуют ритмам биоэлектрической активности мозга, а именно, диапазону дельта-ритма (0,5-4 Гц), характерного для фазы медленного сна (Егорова И. С, 1973; Кулаичева А.П., 2002), а также для недавно описанного состояния «молитвенного бодрствования» (Селезнев В.Б., 2000). Вместе с тем, нам кажется более обоснованной позиция авторов, считающих, что в основе избирательной реакции живой системы на воздействия с определенными частотными характеристиками лежит механизм параметрического (а не вынужденного) резонанса, как наиболее естественного для сложных нелинейных систем (Хабарова О.В., 2002; Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Кузьменко Т.С., Шихля-рова А.И., 2002). Иными словами, биологическая значимость частоты определяется не ее совпадением с характеристиками отдельных эндогенных биоритмов, а соответствием этой частоты системным, интегральным процессам.
Кратность соотношения частот в каждой паре, а также соотношения частот модуляции ЭМИ КВЧ и частот СНЧМП, равная 2, выбрана по предложению Л.Х. Гаркави, поскольку это значение соответствует известным гармоническим отношениям - соотношению частот одноименных звуков соседних октав дорийского звукоряда, а также коэффициенту изменения интенсивности действующего фактора для перехода в одноименную адаптационную реакцию соседнего уровня реактивности (Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А., 1990), Таким образом, последовательность частот модуляции состояла из четырех низких попарно кратных частот, среди которых две «опорные» частоты - 1,7 и 7,8 Гц - являлись биологически значимыми (биоэффективными), а остальные две были получены путем двукратного увеличения «опорных» частот. Использование поличастотной модуляции ЭМИ КВЧ при заданном соотношении значений частот, в соответствии с положениями теории общих неспецифических адаптационных реакций организма (Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А., 1990; Гаркави Л.Х., 2000), должно было способствовать гармоничной активизации регуляторних процессов различных иерархических уровней и приводить к повышению активности многоуровневых противоопухолевых защитных механизмов.
В экспериментах с использованием цитостатиков воздействие ЭМИ начинали осуществлять за 3—4 дня до начала химиотерапии в соответствии с методом Л.А. Севастьяновой (1979; 1985). В первый день воздействия экспозиция была минимальна согласно правилу «вхождения в волну», предложенному В.А. Дремучевым (1994, 2001), и составляла 15-18 минут (в зависимости оттого, насколько спокойно ведет себя животное в камере). 8 дальнейшем изменение экспозиции проводили по алгоритмам активаци онной терапии, направленным на развитие в организме антистрессорных АР (Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А., 1975; 1990). В течение 3—4-х дней экспозиция воздействия нарастала на 10%, а затем - на 30% в день, в соответствии с зависимостью, близкой к экспоненциальной, и достигала 27-30 мин. При этом соотношение длительностей предъявления различных частот модуляции в пределах общей экспозиции всегда сохранялось равным 2:2:1:1. Таким образом, модулирующие сигналы двух первых (1,7 и 3,4 Гц) наиболее низких частот использовались более длительное время, чем два других сигнала (например, 6-6-3-3 мин при экспозиции 18 мин, или 9 - 9 - 4,5 - 4,5 мин при экспозиции 27 мин). После начала химиотерапии экспозицию снижали в соответствии с зависимостью, близкой к экспоненциальной («по экспоненте»), в течение 2-х дней - на 10%, затем на 30%. Уменьшение времени воздействия ЭМИ проводили с целью повышения уровня реактивности АР и достижения протекторного эффекта при токсическом действии цитостатиков. В течение следующих 1,5 недель экспозицию изменяли в пределах 15-21 мин, чередуя ее увеличение и уменьшение, проводившиеся с «шагом» 17-20%. Затем, по мере нормализации содержания лейкоцитов в крови, время воздействия начинали варьировать в более широком диапазоне - 18-30 мин -в зависимости от динамики характера и напряженности адаптационных реакций, оценивавшихся по лейкоцитарной формуле 1-2 раза в неделю (Гар-кави Л.Х.,КвакинаЕ.Б.,УколоваМ.А., 1975; 1990). В экспериментах без использования цитостатиков также в начале курса воздействий использовали минимальную экспозицию 15-18 мин («вхождение в волну»), которую затем увеличивали «по экспоненте» до 27-30 мин и изменяли в пределах 18-30 мин в соответствии динамикой характера АР организма экспериментальных животных, оценивавшихся по лейкоцитарной формуле крови. Сочетанное электромагнитное воздействие. Сочетанное действие поличастотно модулированного ЭМИ КВЧ и СНЧМП малой индукции. Сочетанное электромагнитное воздействие также осуществляли на затылочную область головы животного. Для этого соленоид и рупор аппарата «Явь-1» (без пластиковой насадки), расположенные со-осно, помещались непосредственно над отверстием в камере. Модулятор ЭМИ КВЧ одновременно служил и генератором СНЧМП малой индукции (рис. 2.3). СНЧМП имело индукцию 1 мТл и было синхронизовано с ЭМИ КВЧ по частотам модуляции. При этом текущая частота МП была всегда в 2 раза меньше текущей частоты модуляции ЭМИ КВЧ. Таким образом, при сочетанном использовании ЭМИ КВЧ и СНЧМП происходило расширение частотного спектра воздействия с сохранением между частотами соотношения, равного 2. Предъявление МП каждой конкретной частоты проводили в течение 1 мин, затем магнитное воздействием прерывали до смены частоты модуляции ЭМИ КВЧ. Таким образом, общая экспозиция воздействия СНЧМП была постоянной и равной 4 минутам. Рис. 2.3. Осуществление сочетанного электромагнитного воздействия Экспозицию ЭМИ КВЧ изменяли аналогично тому, как это было описано выше, для случаев применения миллиметровых радиоволн без СНЧМП. Отличие заключалось в снижении максимальной экспозиции ЭМИ КВЧ до 24 мин. СКЭН АР -терапия. Сеансы СКЭНАР-терапии проводили с помощью аппарата «СКЭНАР-97.1» (рис. 2.4), имевшего выносной электрод-«расческу», позволявший достигать контакта с кожей животного.
Повышение защитного эффекта ЭМИ КВЧ при действии циклофосфана на организм животных без опухолей
Настоящая глава посвящена результатам исследований влияния различных режимов модуляции на противоопухолевый эффект низкоинтенсивного ЭМИ КВЧ с длиной волны 7,1 мм (42,2 ГГц). Как уже было отмечено (см. гл.1), частотные характеристики воздействия относятся к числу наиболее его значимых биотропных параметров вследствие колебательного характера практически всех процессов в биологических системах и фундаментальной роли электромагнитных взаимодействий в организации живой материи. Справедливость этого положения в отношении ЭМИ КВЧ-диапазона подкрепляется многочисленными фактами резонансоподобного ответа живых систем разного уровня организации на действие миллиметровых волн и универсальным значением конкретных частот ЭМИ КВЧ для самых различных организмов, начиная с одноклеточных и заканчивая человеком (Девятков Н.Д., Голант М.В., Бецкий О.В., 1994; Luchano F., Hill Douglas W., Gandhi O.P., 1995). Вопрос же о влиянии модуляции на противоопухолевую и протекторную активность ЭМИ КВЧ остается открытым.
Воздействие поличастотно модулированным ЭМИ КВЧ осуществляли в соответствии с описанием, приведенным в главе 2 (см. 2.1), начиная сеансы КВЧ-терапии за Ъ-4 дня до введения химиопрепарата, и продолжали на протяжении 3-5 недель, что соответствовало общепринятой методике комплексной противоопухолевой терапии (Севастьянова Л.А., 1985; Плетнев С.Д., 2000). Локализация воздействия - затылочная область головы животного, находившегося в плексигласовой камере. Сеансы воздействий проводили 3-5 раз в неделю при соотношении длительности предъявления каждой из частот модуляции, соответственно, 2:2:1:1 в пределах общей экспозиции воздействия 15-30 мин, изменявшейся в зависимости от этапов комбинированного лечения и поведения животного во время воздействия. Было проведено 3 серии экспериментов с использованием различных перевивных опухолей - саркомы 45, лимфосаркомы Плисса и саркомы М-1. При проведении этих исследований влияние ЭМИ КВЧ с режимом поличастотной модуляции сравнивали с эффектами ЭМИ КВЧ, для модуляции которого использовали одну из двух частот - 50 или 7,8 Гц. Перед началом экспериментов на животных-опухоленосителях с целью оперативной оценки антистрессорного действия поличастотно модулированного излучения было изучено его влияние на организм крыс без опухолей, подвергнутых действию цитостатика циклофосфана в максимально переносимой дозе.
Исследование на 39 белых беспородных крысах-самцах 170-250 г проводили в летние месяцы (июнь-июль) при неблагоприятном температурном режиме -1 воздуха поднималась до 40С. Согласно общепринятой методики (Севастьянова Л.А., 1980; см. также раздел 2.1.2) воздействие ЭМИ КВЧ начинали за 3 дня до введения химиопрепарата. В качестве хи-миопрепарата использовали циклофосфан, который применяли в максимально переносимой дозе 100 мг/кг (Ларионов Л.Ф., 1962) путем двукратного введения внутрибрюшинно по 50 мг/кг с интервалом между введениями в 4 суток.
Результаты проведенного исследования свидетельствовали о более значительном протекторном действии ЭМИ КВЧ с поличастотным режимом модуляции по сравнению с ЭМИ КВЧ, для модуляции которого использовали одну частоту 50 Гц. Это выразилось в отсутствии случаев гибели животных в группе, где использовали поличастотный режим модуляции высокочастотного сигнала, в отличие от наблюдавшегося в двух других группах. Так, через 1-1,5 недели после введения цитостатика как в группе животных, получавших только циклофосфан, так и в группе, где для модуляции ЭМИ КВЧ использовали частоту 50 Гц, пало 40% животных. При этом гибель крыс-самцов из группы с ЭМИ КВЧ происходила в несколько более поздние сроки - на 3-4 дня позже, чем при действии одного цитостатика. По нашему мнению, такой негативный эффект был обусловлен сочетанием двух факторов - действием цитостатика и неблагоприятным температурным режимом, усугубившим повреждающее действие циклофосфана. В случаях же применения ЭМИ КВЧ с поличастотной модуляцией ни одно животное не погибло. При этом лейкопения наблюдалась у всех животных, получивших циклофосфан в высокой дозе - через пять дней после второго введения химиопрепарата было отмечено снижение уровня лейкоцитов в крови на 80-85% по сравнению с исходным (р 0,01).
Интересно, что наряду с отсутствием случаев гибели животных после введения циклофосфана, группа с поличастотно модулированным ЭМИ КВЧ на этапе восстановления нормального уровня лейкоцитов в крови характеризовалась наиболее низким значением данного показателя среди всех исследованных групп животных (остававшимся в пределах нормальных значений). При этом спектр АР, отмеченный у животных данной группы, отличался наиболее благоприятным соотношением антистрессорных АР по сравнению с другими группами, где применяли цитостатик (табл. 3.1).
У большей части крыс-самцов, подвергавшихся действию поличастотно модулированного ЭМИ КВЧ, наблюдалось развитие физиологичной АР спокойной активации, тогда как в двух других группах, где применяли циклофосфан, из антистрессорных АР без признаков напряженности было отмечено развитие только АР тренировки (табл. 3.1).
Необходимо отметить, что на этапе, предшествовавшем введению циклофосфана, у крыс-самцов исследованных групп наблюдалась разница в функциональной активности нейтрофилов периферической крови, в значительной степени коррелировавшая с последующим изменением в состоянии животных. Так, после первых 3-х сеансов КВЧ-терапии имело место достоверное (р 0,05—0,01) и значительное в 1,6-1,7 раз возрастание показателя активности катионных белков в нейтрофилах периферической крови животных в группе, где использовали ЭМИ КВЧ с режимом поличастотной модуляции, по сравнению с группой, где использовалась модуляция частотой 50 Гц, а также с интактными животными (рис. 3.1).
Динамика развития саркомы и изменения в ткани опухоли при действии поличастотно модулированного ЭМИ КВЧ
Для уточнения вопроса об особенностях влияния ЭМИ КВЧ с разными режимами модуляции на животных-опухоленосителей при отсутствии цитостатиков было проведено исследование эффектов миллиметровых волн у 54 крыс с использованием перевивной лимфосаркомы Плисса, выбранной в качестве модели в связи с динамичным ростом и практически 100% прививаемостью (Плисе Г.Б., 1961). При моночастотной модуляции использовали частоту шумановского спектра - 7,8 Гц. Электромагнитное воздействие начинали за 3-4 дня до перевивки опухолей и продолжали до конца эксперимента (4 недели). При перевивке опухоли обычно используемое разведение (до 20%) было увеличено в 10 раз (до 2%) с целью удлинения периода выхода опухоли для более точной оценки влияния действующих факторов. Измерение размеров опухолей проводили 4-6 раз в неделю в связи с быстрыми темпами развития лимфосаркомы Плисса.
Предполагалось, что поличастотная модуляция высокочастотного сигнала может способствовать улучшению таких показателей как, например, время выхода опухолей, продолжительность жизни крыс-опухоленосителей, выраженность метастазирования и т.д. Однако результат этого эксперимента оказался иным, связанным с неизвестными ранее отсроченными реакциями организма-опухоленосителя на модулированные ЭМИ квч.
Поскольку в дальнейшем речь пойдет о случаях регрессии крупных опухолей в отсутствии действия специфических противоопухолевых агентов, а также в связи со значительной разницей в ряде случаев значений исследованных показателей у животных, по-разному отреагировавших на действие ЭМИ КВЧ, мы сочли правомерным представление результатов статистического анализа полученных данных, несмотря на малый объем естественным образом (в ходе эксперимента) сформировавшихся выборок.
Во всех исследованных группах животных в большинстве случаев (70%) опухоль становилась визуально различимой на 6-й день после перевивки. В обеих группах животных, получавших воздействие ЭМИ КВЧ, в 30% случаев наблюдался выход опухоли и в более поздние сроки - до 11 суток. Тем не менее, в течение первых пяти дней после выхода у большинства животных опухоли росли довольно активно. В случае применения электромагнитотерапии так же, как и в отсутствии специальных воздействий, наблюдалась заметная вариабельность размеров опухолей в этот период. При этом все же в группе, где использовали поличастотно модулированное ЭМИ КВЧ, у отдельных животных было отмечено наличие самых мелких опухолей, не превышавших объема 1,3 см3, тогда как в других группах не было ни одного самца с размером лимфосаркомы менее 2,4 см3.
Как известно, лимфосаркома Плисса - опухоль, характеризующаяся быстрым ростом, активной инфильтрацией соседних тканей, развитием регионарных метастатических узлов и массированным метастазированием по кровеносным сосудам во внутренние органы (Плисе Г.Б., 1961), а также практическим отсутствием случаев спонтанной регрессии даже очень маленьких опухолей (не превышающих объем 0,03 см - «горох»). Такие случаи мы не наблюдали сами и не встречали соответствующих сведений в доступной нам литературе. Эти особенности использованного штамма и динамика развития опухолей у большинства животных в течение первых пяти суток не давали оснований для предположений о проявлении на последующих этапах эксперимента какого-либо заметного влияния ЭМИ КВЧ на рост лимфосаркомы Плисса.
Действие электромагнитотерапии начало проявляться в группе с использованием поличастотно модулированного сигнала - с 6-го дня начали регрессировать самые мелкие опухоли - размером менее 2 см . С 8-го дня начала наблюдаться регрессия опухолей у некоторых других животных обеих опытных групп (табл. 4.2).
В табл. 4.2 представлены данные о противоопухолевых эффектах ЭМИ КВЧ, отмеченные в ходе эксперимента. В целом, частичная, полная или практически полная регрессия опухолей наблюдалась у трети (33%) крыс-самцов в каждой из групп, где применяли ЭМИ (табл. 4.2). Причем, регрессировали крупные опухоли. Полная или практически полная регрессия была отмечена у отдельных животных даже при размерах лимфосар-комы более 6 см3, а частичная - при объеме 11,3-13,5 см3 (табл. 4.2, рис. 4.4, 4.5). При этом в контрольной группе у всех животных продолжалось прогрессивное увеличение размеров опухоли (рис. 4.3) так же, как и у крыс-самцов, подвергавшихся действию ЭМИ КВЧ, у которых не было получено регрессии лимфосаркомы.
Следует заметить, что при сходстве количества животных, у которых был получен противоопухолевый эффект, опытные группы имели особенности в распределении случаев с разной выраженностью этого эффекта (табл. 4.2). Как уже было сказано выше, при поличастотной модуляции сигнала проявление противоопухолевого действия ЭМИ КВЧ у отдельных животных (17%), обусловившего в дальнейшем полную или практически полную регрессию опухолей, отмечено раньше, при относительно небольших по размеру опухолях. Кроме того, именно в этой группе наблюдались случаи частичной регрессии очень крупных опухолей, объемом более 11 см . При использовании для модуляции высокочастотного сигнала частоты 7,8 Гц, относившейся к шумановскому спектру, проявление противоопухолевого эффекта ЭМИ КВЧ было более «однородным», выразившимся в довольно быстрой - в течение недели - полной или практически полной per-рессии опухолей размерами 4,9-6,1 см (табл. 4.2).
