Scientific journal

Modern problems of science and education

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

Введение

Плазма - это полностью или ча­стично ионизированный газ [5]. В этом состоянии от электронных оболочек значительной части атомов или молекул отделен, по крайней мере, один электрон. При этом, несмотря на наличие свободных зарядов (электронов и ионов), суммарный электрический заряд плазмы приблизительно равен нулю [3]. Присутствие свободных электрических зарядов делает плазму проводящей средой, что обусловливает ее заметно большее взаимодействие с магнитным и электрическим по­лями. Поэтому аргоновая плазма становится отличным проводником электрического тока от активного электрода к тканям. Как известно, электрический ток - направленное движение заряженных частиц. При переменном токе направление этого движения меняется с огромной скоростью - к обычной электрической розетке подве­ден переменный ток с частотой 50 Гц, т.е. заряженные 50 раз/с диаметрально противоположно меняют направление своего движения, по сути - колеблются и «толкают» лежащие вокруг молекулы. От скорости колебания молекул зависит температура: чем выше ско­рость таких колебаний, тем больше активность нагрева, что напрямую зависит от сопротивления ткани. У живых тканей сопротивление движению электронов в десятки и даже сотни раз превосходит сопротивление внутри медной проволоки. Так как сопротивление повышается, то неми­нуемым следствием становится нагрев тканей [3]. Именно свойство электрического тока нагревать живые ткани и используют в электрохирургии. Точеч­ное подведение электрического тока приводит к мгновенному вскипанию жидкости, содержащейся в ткани, и разрыву (разрезу) ткани. Здесь крайне важно, чтобы активный электрод был достаточно тонким в точке его соприкосновения с тканями. Это позволяет обеспечить нужную «плотность» тока, так как чем больше заряжен­ных частиц, движущихся в одном направлении в единицу времени, ударится о молекулу вещества, тем больше вы­делится тепла. Под воздействием традиционной электрохирургической энергии формируется система (сеть) дугообразных тоннелей. При исполь­зовании аргонусиленного коагулятора эти дугообразные тоннели расположе­ны равномернее, имеют меньшие раз­меры, более многочисленны и одинако­вы по диаметру и глубине. Дуговые тоннели создают ретикулярный ма­трикс в самом верхнем слое, благодаря чему и образуется более тонкий гомо­генный струп, быстрее останавливаются кровотечения, меньше повреждают­ся ткани и усиливаются способности ткани к заживлению.

Благодаря инертным свойствам ар­гона доступ кислорода и азота к поверх­ности ограничен [1]. Поскольку аргон не поддерживает горение, происходит мень­шее обугливание, а запах и дым практи­чески отсутствуют. Более того, аргонуси­ленный коагулятор - безопасный инструмент, т.к. пучок аргона в нем име­ет комнатную температуру, а лен, хирургическая марля, хирургические перчатки, синтетический шовный материл из-за невысокой температуры не воспламеняют­ся. Газ не разрезает ткань и не вспыхива­ет при контакте с жировой тканью [5].

Цель эксперимента - определить влияние аргоноплазменной коагуляции на скорость регенерации костной ткани у крыс в эксперименте.

Материал и методы. Для проведения эксперимента были подобраны две группы беспородных крыс-самцов в возрасте 5-6 месяцев, содержащихся в одинаковых клеточных условиях и получающих одинаковый рацион на протяжении всего опыта (всего 30 животных). У контрольных животных после анестезиологического обеспечения проводили перфорацию средней трети бедренной кости стоматологическим буром диаметром 2 мм, после чего закрывали рану узловатым прерывистым швом, используя не рассасывающийся шовный материал.

У опытных крыс место перфорации кости обрабатывали аргоноплазменной коагуляцией при помощи аппарата ФОТЕК ЕА 141с течение 4 с, не нагревая ткань выше 50 °С.

Для получения биообразцов животных выводили из эксперимента на 10-й, 20, 30 и 45-й день опыта по 3 гол. из каждой группы.

В крови животных [2, 4] определяли маркеры резорбции и регенерации костной ткани. Через каждые 10 дней проводили рентгенологическое исследование бедренной кости, при выведении животных из эксперимента исследовали макропрепарат и брали костную ткань по месту перфорации для гистологического исследования.

Результаты исследований. При всех заболеваниях скелета происходят нарушения процессов ремоделирования кости, что сопровождается возникновением отклонений в уровне биохимических маркеров. Поскольку для большинства заболеваний скелета характерно ускорение ремоделирования с усилением резорбции, для контроля лечения используют, главным образом, маркеры резорбции кости. Основными биохимическими показателями, используемыми в клинической практике в качестве критерия резорбции костной ткани, служат пиридиновые связи коллагена, продукты деградации коллагена I типа - N- и С-телопептиды, тартрат-резистентная кислая фосфатаза. Во время обновления костной ткани коллаген I типа, который составляет более 90% органического матрикса кости и синтезируется непосредственно в костях, деградирует, а небольшие пептидные фрагменты попадают в кровь или выделяются почками. Продукты деградации коллагена можно определять как в моче, так и в сыворотке с использованием тест-систем CrossLaps.

Одним из маркеров восстановления кости является остеокальцин (так называемый костный глутаминовый белок - BGP) - это небольшой витамин К - зависимый неколлагеновый белок, присутствующий в костной и зубной тканях. Остеокальцин синтезируется остеобластами и включается во внеклеточное пространство кости. Но часть синтезированного остеокальцина попадает в кровоток, где и может быть проанализирована (таблица 1). Высокий уровень паратгормона (ПТГ) в крови оказывает ингибирующее действие на активность остеобластов, продуцирующих остеокальцин, и снижает его содержание в костной ткани и крови. Измерение сывороточного остеокальцина позволяет определять риск развития остеопороза; проводить мониторинг костного метаболизма; помогает в диагностике патологий, связанных с дефицитом гормона роста, гипо- и гипертиреоидизмом, хронической почечной недостаточностью.

Таблица 1

Изменения остеогенных показателей крови у крыс контрольной группы и крыс, подвергнутых обработке аргоноплазмой (n = 30)

Иммунологические показатели крови крыс проявляют динамику к увеличению иммуноглобулинов фракций А и G без каких-либо значительных изменений со стороны IgM (табл. 2). Иммуноглобулины фракции А находятся в основном в сыворотке крови и препятствуют проникновению микроорганизмов в ткани. Однако иммуноглобулины этой фракции обеспечивают и местный иммунитет, синтезируясь плазматическими клетками, образующимися из мигрирующих по крови В-клеток. В нашем эксперименте концентрация этих белков увеличивалась в обеих группах с максимальным подъемом к периоду с 20-го по 30-й день эксперимента и затем имела тенденцию к снижению, однако, так и не достигала первоначальных значений. Иммуноглобулины фракции G являются основными показателями гуморального иммунитета, являясь циркулирующими белками. Они проникают в экстраваскулярное пространство, где выполняют бактерицидную, антитоксическую и другие защитные функции. При проведении хирургического вмешательства к 10-му дню опыта их содержание увеличивалось с 1,36 до 1,96 г/л в контрольной группе (на 44%) и с 1,32 до 2,03 г/л в опытной группе (на 53,8%). Данное увеличение можно расценивать как активную реакцию гуморального звена иммунной системы на травму, которая более ярко проявлялась у опытных крыс. В последующие сроки концентрация IgG в циркулирующей крови снижалась в обеих группах, но у опытных крыс она была всегда ниже, чем в контрольной. По-видимому, менее выраженная воспалительная реакция по месту травмы приводила к меньшей активности плазматических клеток в очаге воспаления и количество IgG снижалось. С-реактивный белок является тестом на воспалительные и некротические процессы, протекающие в организме. Повышение этого белка в эксперименте обусловлено травмой и распадом тканей в процессе операции и апоптозом в постоперационный период. Так, к 10-му дню опыта концентрация этого белка в крови контрольных крыс увеличивалась в 3,75 раза, в крови опытных животных - в 2,5 раза. На протяжении 45 дней наблюдений уровень этого белка в крови опытных крыс был всегда ниже, чем в крови контрольных крыс.

Таблица 2

Изменения некоторых иммунологических показателей крови у крыс контрольной группы и крыс, подвергнутых обработке аргоноплазмой (n = 30)

Выводы. Динамика остеогенных показателей крови крыс в эксперименте привела к выводу о возможности ускорения регенеративных процессов костной ткани после аргоноплазменного воздействия.

Рецензенты:

Герасимов А.А., д.м.н., профессор, зав. кафедрой медицины катастроф ГБОУ ВПО «Уральская государственная медицинская академия Минздрава РФ», г. Екатеринбург.

Борзунов И.В., д.м.н., зам. декана лечебно-профилактического факультета ГБОУ ВПО «Уральская государственная медицинская академия Минздрава РФ», г. Екатеринбург.