Влияние инфракрасного лазерного излучения повышенной

УДК 615.849.19
А.В.Волотовская, В.С.Улащик, И.А.Швед, Е.А.Римжа
ВЛИЯНИЕ ИНФРАКРАСНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПОВЫШЕННОЙ
ИНТЕНСИВНОСТИ НА МИКРОСТРУКТУРУ КОЖИ КРЫС
Белорусская медицинская академия последипломного образования, П. Бровки, 3, корп. 3,
220013 Минск, Беларусь
В механизме физиологического и лечебного действия лазерного излучения важнейшее
значение имеет влияние данного фактора на структуру и функции кожи, которая, являясь
многофункциональным органом, теснейшим образом связана с различными органами и
системами, благодаря чему всякое воздействие на нее может сказываться на жизнедеятельности
всего организма [2]. Известно, что наиболее выраженными терапевтическими эффектами
лазеротерапии, возникающими преимущественно в месте воздействия, являются следующие:
трофико-регенераторный,
улучшающий
микроциркуляцию,
противовоспалительный,
иммуностимулирующий, десенсибилизирующий, противоотечный, болеутоляющий [4, 6]. Данные
эффекты во многом связывают с рядом защитно-приспособительных реакций, наблюдаемых в
коже при действии низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ): воспаление, гиперемия,
выброс физиологически активных веществ и др.
Применяемые в клинике методики лазеротерапии, основанные в большинстве случаев на
использовании НИЛИ (мощность на выходе 5-30 мВт), не всегда являются оптимальными и
эффективными, особенно в случаях глубокой локализации патологического процесса. Одним из
путей повышения эффективности лазеротерапии является использование лазерного излучения
повышенной мощности (200-500 мВт), что позволяет добиться эффективной дозировки
физического фактора в зоне патологического очага [5]. В то же время особенности локальных
эффектов лазерного излучения высокой интенсивности изучены не достаточно, в связи с чем его
применение может быть сопряжено с опасностью повреждающего действия на кожу и
подлежащие ткани.
Цель работы – изучить в эксперименте влияние инфракрасного лазерного излучения
повышенной мощности на микроструктуру кожных покровов.
Материалы и методы
Экспериментальное исследование физиологического действия лазерного излучения
повышенной интенсивности проводилось на базе ЦНИЛ БелМАПО. Эксперименты проведены
на половозрелых белых крысах обоего пола с массой тела 200-250 г с соблюдением правил
гуманного обращения с животными [1]. До начала опытов в течение 14 суток животные
находились на стандартном рационе вивария в условиях свободного доступа к воде и пище.
Использованы животные без видимых признаков заболевания, охотно поедавшие корм, с
гладким и блестящим шерстным покровом. Кожные покровы и видимые слизистые оболочки
имели обычный вид и окраску.
Для изучения влияния лазерного излучения повышенной интенсивности на состояние
кожных покровов животные были разделены на следующие группы:

1-я группа (n=5)- контроль – интактные животные, оставленные без облучения;

2-я группа (n=5) – животные, которым проведено 5 процедур лазерного облучения
неповрежденной кожи области спины;

3-я группа (n=5) – животные, которым проведено 10 процедур лазерного облучения
неповрежденной кожи области спины.
Для облучения использовали лазерное излучение следующих параметров: мощность 500
мВт, длина волны λ=808 нм, режим генерации непрерывный, площадь светового пятна на
облучаемой поверхности 0,2 см2. Воздействие осуществляли по сканирующей методике с
расстояния 10 см в течение 5 мин на предварительно выбритый участок кожи спины площадью 1
см2. При таком режиме воздействия плотность потока мощности лазерного излучения составила
2,5 Вт/см2, энергетическая доза за одну процедуру - 750 Дж/см2. Процедуры проводились
ежедневно, при 5-ти процедурах суммарная энергетическая доза лазерного излучения за курс
составила - 3750 Дж/см2, при 10-ти – 7500 Дж/см2.
В ходе опыта вели наблюдение за общим состоянием и поведением животных с оценкой их
внешнего вида, двигательной активности, потребления пищи и воды. Исследовали состояние
кожных покровов животных (контрольных и опытных участков) на различных этапах
эксперимента.
По окончании курса облучения животные выводились из эксперимента (тиопентал натрия,
2%-ный раствор -3,0 мл на животное массой 250 г) с забором облученного участка кожи с
подлежащими тканями для морфологического исследования.
Иссеченные участки кожи экспериментальных животных фиксировали в 10% нейтральном
формалине. Затем промывали в проточной воде в течение 24 часов, обезвоживали в спиртах
восходящей концентрации (70, 80, 96, абсолютный спирт). Далее материал проводили через спиртхлороформ, хлороформ, хлороформ-парафин и заливали в парафин. Из парафиновых блоков
изготавливали срезы толщиной 3-5 мкм, которые окрашивали гематоксилином и эозином [3].
Изучение препаратов и изготовление микрофотографий проводили с помощью микроскопа DMLS
с программным обеспечением («Leica», Германия).
Результаты морфологического исследования. Гистологическое исследование образцов кожи
крыс, проведенное после воздействия лазерным излучением мощностью 500 мВт в течение 5-ти и
10-ти процедур выявило следующие изменения по сравнению с контрольной группой (рис. 1).
Эпидермис неравномерной ширины (очагово определяется его утолщение по сравнению с
контролем за счет шиповатого слоя). Блестящий слой светооптически имеет вид относительно
широкой (по сравнению с контролем) блестящей полосы (рис. 2).
Рисунок 1. Микрофотография участка кожи
крысы контрольной группы (без облучения)
(окраска гематоксилином и эозином х 400)
Рисунок 2. Микрофотография участка кожи
крысы после воздействия лазерным
излучением в режиме 500 мВт, 5 мин, 5
процедур (окраска гематоксилином и
эозином х 400)
Субэпителиально и в толще сосочкового слоя дермы выявляются множественные
полнокровные капилляры. Количество клеток в нем увеличено по сравнению с контролем –
обнаруживаются множественные тучные клетки, как одиночно расположенные, так и
формирующие очаговые скопления (рис. 2). Количество фибробластов и фиброцитов не
отличается от контрольного, макрофагов несколько больше, чем в группе животных, не
подвергшихся облучению. Наблюдается некоторое расширение и полнокровие капилляров
сетчатого слоя дермы.
Анализируя данные морфологии, можно отметить следующие однотипные эффекты при 5-ти
и 10-ти дневном курсе облучений лазерным светом при мощности 500мВт: очаговую легкую
пролиферацию шиповатых клеток эпидермиса, активацию капиллярного кровоснабжения дермы –
увеличение
количества
функционирующих
(полнокровных)
капилляров,
выраженное
в
сосочковом и слабое в сетчатом слоях дермы; пролиферацию тучных клеток.
Таким образом, облучение лазерным инфракрасным светом повышенной интенсивности (500
мВт) неповрежденной кожи экспериментальных животных в курсовых дозах 7500, 3750 Дж/см2
вызывает развитие в ней защитно-приспособительных сдвигов и реакций, проявляющихся
улучшением кровообращения и стимуляцией трофики (вазодилятация, раскрытие резервных
капилляров), активацией иммунологических функций (увеличение содержания макрофагов и
тучных клеток).
Выявленные позитивные эффекты лазерного излучения повышенной интенсивности на
неповрежденную кожу могут быть основанием для применения данного физического фактора в
клинической практике для стимуляции репарации тканей, лечения хронических воспалительных и
дегенеративных процессов.
Показано, что облучение кожи крыс инфракрасным непрерывным лазерным излучением
мощностью 500 мВт, в течение 5 мин – 5 и 10 процедур на курс - вызывает усиление
микроциркуляции (вазодилятация, раскрытие резервных капилляров), активацию пролиферации
тучных клеток в дерме, ведет к активации иммунных реакций (увеличение содержания
макрофагов), что позволяет рекомендовать лазерное излучение повышенной интенсивности к
применению в клинической практике.
Литература
1. Западнюк И.П., Западнюк В.И., Захария Е.А. Лабораторные животные, их разведение и
использование в эксперименте. Киев, 1982.
2. Кожа (строение, функция, общая патология и терапия). // Под ред. Чернуха А.М.,
Фролова Е.П. - М.: Медицина, 1982.
3. Меркулов Г.А., Сапожников А.Г., Доросевич А.Е., Гистологическая техника.- Смоленск,
2000.
4. Москвин С.В. Эффективность лазерной терапии. – М.: НПЛЦ «Техника», 2003.
5. Плавский В.Ю., Мостовников В.А., Мостовникова Г.Р. и др. // Материалы
Международной
конференции
«Лазерно-оптические
технологии
в
биологии
и
медицине».- Минск, 2004. С. 62-73.
6. Sliney D.H., Trokel S.L. Medical Lasers and Their Safe Use. – New York etc.: Springer, 1993.