ДЕЙСТВИЕ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ПРОЦЕССЫ ФОРМИРОВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ В ПРЕПАРАТАХ ЖЕЛЧИ

ДЕЙСТВИЕ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ПРОЦЕССЫ
ФОРМИРОВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ В ПРЕПАРАТАХ ЖЕЛЧИ
А.А. Вайчас1, А.Н. Малов2, Е.А. Новикова2
1
Иркутский филиал Московского государственного технического
университета гражданской авиации
2
Иркутский государственный медицинский университет
E-mail: [email protected]
Представлены результаты экспериментальной проверки выдвинутого
в [1] предположения о механизме формирования желчных камней и
применения лазерного излучения для профилактики их образования.
Предложенный способ профилактики основан на том, что воздействие
лазерным излучением на органические и биологические жидкости
приводит к их нанокластеризации – разбиению крупных ассоциатов
молекул вещества в растворе на более мелкие объединения, что, в свою
очередь, может снижать вязкость раствора в целом и тормозить
зародышеобразование камней в гель-коллоидной среде, «разбивая»,
например, клубки глобул [2]. Такое воздействие приводит к изменению
структуры органической жидкости. После прекращения лазерного
воздействия структура жидкости возвращается к первоначальным
конформациям макромолекул не мгновенно, а через цепь промежуточных
структурных изменений, что в случае биологических молекул занимает
макроскопическое время – минуты и часы [1].
Актуальность темы исследования обусловлена тем, что в настоящее
время желчнокаменная болезнь – одно из самых распространенных
заболеваний.
Экспериментально изучалось влияние лазерного излучения на
процессы формирования кристаллов в препаратах желчи человека.
Использовались препараты белой желчи, лишенной пигмента, желчных
камней, изъятые после холецистэктомии при водянке желчного пузыря; а
также препараты натуральной желчи, желчных камней после
холецистэктомии при холецистите. Исследовались три опытных образца
(желчные камни) каждого препарата:
– контрольный образец, который не помещался в желчь и не
подвергался никаким воздействиям;
– образец, находящийся в желчи, которая не подвергалась
воздействию лазерного излучения;
– образец, находящийся в желчи, облучаемой ежедневно в течение 5
минут лазерным излучением (=532 нм, мощность 30 мВт, диаметр пучка 5
мм) через матовую стенку кварцевой плоскопараллельной кюветы.
Кюветы с препаратами находились при температуре 350C и
атмосферном давлении p=705-735мм.рт.ст. Через 65 дней после начала
эксперимента он был прекращен ввиду испарения желчи из кюветы.
Дальнейшее визуальное исследование препаратов натуральной
желчи показало полное отсутствие качественных изменений как в остатках
желчи в кюветах, так и в образцах, находящихся в ней во время
эксперимента. Образцы ничем не отличались от контрольного.
В препаратах белой желчи, напротив, визуально наблюдались
качественные изменения. Так, на дне кюветы, в которой желчь не
подвергалась воздействию лазерного излучения, образовались кристаллы в
форме параллелепипедов толщиной 0,2-0,3 мм (рис. 1). Микроскопическое
исследование одного из кристаллов показало наличие в нем
концентрических
колец
вокруг
некоторого
единого
центра,
предположительно являющегося зародышем (рис. 2). На дне же кюветы с
желчью, которая облучалась лазером, наблюдался тонкий слой однородной
вязкой коллоидной жидкости желтоватого цвета.
Рис. 1. Кристаллы, образовавшиеся на дне кюветы, желчь в которой не подвергалась
воздействию лазерного излучения.
Рис. 2. Кристалл с наблюдаемыми в микроскоп кольцами вокруг некоторого центра
(изображение дополнительно контрастировано).
Желчные камни из обеих кювет с белой желчью, в отличие от
контрольного образца и образцов из кювет с натуральной желчью, были
покрыты белым налетом. Образец, находившийся в желчи, не
подвергавшейся воздействию излучения, имел неравномерный налет с
различимыми в микроскоп дефектами поверхности. При этом образец,
находившийся в облучаемой лазером желчи, имел равномерно
распределенный по всему камню белый налет без видимых в микроскоп
дефектов его поверхности.
Таким образом, в результате проведенного исследования было
установлено, что лазерное излучение влияет на процессы формирования
кристаллов в препаратах белой желчи человека. В препаратах натуральной
желчи отсутствие эффекта, скорее всего, объясняется наличием пигмента,
который обуславливает сильное поглощение излучения видимого
диапазона и его малое проникновение в объем желчи. Использование ИК
лазерного излучения позволит увеличить глубину проникновения. К
примеру,
имеющиеся во многих медицинских учреждениях
терапевтические аппараты на основе полупроводниковых лазеров с ИК
излучением в диапазоне длин волн от 0,9 до 1,5 мкм мощностью до 100
мВт и более могут обеспечить проникновение излучения в ткани до
глубины 10 см [3].
Библиографический список
1. Малов А.Н., Новикова Е.А. Воздействие на процесс формирования зародышей
желчных камней лазерным излучением // в кн.: «VI Троицкая конференция
«Медицинская физика и инновации в медицине» (ТКМФ-6). – Троицк-М, 2013.
С.328-330.
2. Malov A.N., Seteikin A. Yu., Neupokoeva A.V., Musatova E.S.,. Golub I. E., Sorokina L.
V., Fetschenko V. S., Vaichas A. A. The laser radiation action on the biological objects//
Optik – International Journal for Light and Electron Optics. 2013. V.124 (23). P. 6034–
6041.
3. Лазерная терапия и профилактика. Под ред. А.В. Картелишева, А.Г. Румянцева, А.Р.
Евстигнеева и др. – М.: Практическая медицина, 2012. 400 с.
Сведения об авторах
Вайчас Андрей Антанасович – доцент кафедры естественно-научных
дисциплин ИФ МГТУГА, к.ф.-м.н., дата рождения: 12.06.1981г
E-mail: [email protected], Телефон: +79642107542
Малов Александр Николаевич – профессор кафедры онкологии и лучевой
терапии ИГМУ, д.ф.-м.н., профессор
Новикова Евгения Анатольевна – студентка 5-го курса ИГМУ.
Вид доклада: стендовый