Kazan medical journalKazan medical journalКазанский медицинский журнал0368-48142587-9359Eco-Vector1101610.17816/KMJ2019-140Experimental medicineЭкспериментальная медицинаResearch ArticleDistress symptoms development after a single episode of ultrasound exposureРазвитие признаков дистресса у крыс на фоне однократного ультразвукового воздействияNosovaM NНосоваМарина Николаевнаmn.nosova@gmail.comBondarchukYu AБондарчукЮлия Алексеевнаmn.nosova@gmail.comShakhmatovI IШахматовИгорь Ильичmn.nosova@gmail.comMatsyuraA VМацюраАлександр Владимировичmn.nosova@gmail.comMarshalkinaP SМаршалкинаПолина Сергеевнаmn.nosova@gmail.comProkopetsD AПрокопецДарья Андреевнаmn.nosova@gmail.comAltai State Medical UniversityАлтайский государственный медицинский университетScientific Research Institute of physiology and fundamental medicineНаучно-исследовательский институт физиологии и фундаментальной медициныAltai State UniversityАлтайский государственный университет080220191001VOL 100, NO1 (2019)ТОМ 100, №1 (2019)14014608022019Copyright ©; 2019, Nosova M.N., Bondarchuk Y.A., Shakhmatov I.I., Matsyura A.V., Marshalkina P.S., Prokopets D.A.Copyright ©; 2019, Носова М.Н., Бондарчук Ю.А., Шахматов И.И., Мацюра А.В., Маршалкина П.С., Прокопец Д.А.2019Nosova M.N., Bondarchuk Y.A., Shakhmatov I.I., Matsyura A.V., Marshalkina P.S., Prokopets D.A.Носова М.Н., Бондарчук Ю.А., Шахматов И.И., Мацюра А.В., Маршалкина П.С., Прокопец Д.А.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0https://kazanmedjournal.ru/kazanmedj/article/view/11016

Aim. To study the influence of a single 24-hour episode of exposure to ultrasound waves propagating in air on microcirculation and parameters of hemostasis in rats.

Methods. The study was performed on 28 Wistar male rats. The experimental group was exposed to ultrasound for 24 hours. Geometric mean frequency was 25 kHz, acoustic pressure was 84.3 dB. Parameters of microcirculation of experimental rats received by laser Doppler flowmetry were compared with those of intact animals. Also comparative analysis of platelet and coagulation hemostasis, anticoagulant and fibrinolytic plasma activity was performed in rats from both groups.

Results. In experimental rats in response to 24-hour exposure to ultrasound, significant decrease of the studied active and passive factors of blood flow modulation occurred compared to those of intact animals: parameters of microcirculation, flax, endothelial and vasomotor wave amplitude, respiratory and pulse wave amplitude. When studying the parameters of hemostasis, significant hypercoagulation of extrinsic pathway and at the latest stages of coagulation which worsened with anticoagulant plasma activity inhibition along with decrease of fibrinolytic activity. The character of changes of hemostatic parameters confirmed the development of stress-reaction in rats registered during the study of microcirculation.

Conclusion. 24-hour ultrasound exposure causes significant disorders of microcirculation and unfavorable shifts in hemostasis - the signs of distress.

Цель. Изучить влияние однократного 24-часового воздействия ультразвуковых волн, распространяющихся в воздушной среде, на состояние микроциркуляторного русла и показатели системы гемостаза у крыс.

Методы. Работа выполнена на 28 крысах-самцах линии Wistar. Группу экспериментальных животных подвергали ультразвуковому воздействию с 24-часовой экспозицией. Среднегеометрическая частота колебаний составляла 25 кГц, уровень звукового давления - 84,3 дБ. Показатели микроциркуляторного русла экспериментальных крыс, полученные методом лазерной допплеровской флоуметрии, сравнивали с таковыми у интактных животных. Также проводили сравнительный анализ показателей тромбоцитарного и коагуляционного гемостаза, антикоагулянтной и фибринолитической активности плазмы крови у крыс обеих групп.

Результаты. У экспериментальных крыс в ответ на 24-часовое воздействие ультразвука происходило достоверное снижение исследуемых активных и пассивных факторов модуляции кровотока по сравнению с интактными животными: показателя микроциркуляции, показателя флакса, амплитуды эндотелиальных и вазомоторных колебаний, амплитуды дыхательных и пульсовых волн. В ходе исследования параметров системы гемостаза выявлена выраженная гиперкоагуляция по внешнему пути плазменного гемостаза и на конечных этапах свёртывания крови, которая усугублялась угнетением антикоагулянтной активности плазмы крови на фоне снижения фибринолитической активности. Характер изменения гемостазиологических параметров подтвердил развитие стресс-реакции у крыс, зафиксированное в ходе изучения микроциркуляторного русла.

Вывод. 24-часовое воздействие ультразвуком вызывает у крыс выраженные нарушения в зоне микроциркуляции и значительные неблагоприятные сдвиги в системе гемостаза - признаки развития дистресса.

microcirculationhemostatic systemultrasound exposureмикроциркуляторное руслосистема гемостазаультразвуковое воздействиеKozlov V.I. Blood microcirculation system: clinical and morphological aspects of the study. Regionarnoe krovoobrashchenie i mikrotsirkulyatsiya. 2006; 5 (1): 84–101. (In Russ.)Козлов В.И. Система микроциркуляции крови: клинико-морфологические аспекты изучения. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2006; 5 (1): 84-101.Chernukh A.M., Aleksandrov P.M., Alekseev O.V. Mikro­tsirkulyatsiya. (Microcirculation.) Moscow: Medi­tsina. 1984; 456 р. (In Russ.)Чернух А.М., Александров П.М., Алексеев О.В. Микроциркуляция. М.: Медицина. 1984; 456 с.Тихомирова И.А., Муравьёв А.В., Петроченко Е.П., Михайлова С.Г. Микроциркуляция и реология крови при нарушениях кровообращения. Ярославль: Канцлер. 2011; 103 с. [Тikhomirova I.A., Murav'ev A.V., Petrochenko E.P., Mikhaylova S.G. Mikrocirkulyaciya i reologiya krovi pri narusheniyakh krovoobrashcheniya. (Microcirculation and blood rheology by circulation disorders.) Yaroslavl': Kantsler. 2011; 103 р. (In Russ.)]Тихомирова И.А., Муравьёв А.В., Петроченко Е.П., Михайлова С.Г. Микроциркуляция и реология крови при нарушениях кровообращения. Ярославль: Канцлер. 2011; 103 с.Shakhmatov I.I., Nosova M.N., Vdovin V.M. et al. Features of the reaction of hemostasis during stress in individuals with different levels of fitness. Russkiy fiziologicheskiy zhurnal im. I.I. Sechenov. 2011; 97 (11): 1254–1261. (In Russ.)Шахматов И.И., Носова М.Н., Вдовин В.М. и др. Особенности реакции гемостаза при стрессе у лиц с разным уровнем тренированности. Рос. физиол. ж. им. И.М. Сеченова. 2011; 97 (11): 1254-1261.Fedorovich A.A. The functional state of regulatory mechanisms of the microcirculatory blood flow in normal conditions and in arterial hypertension according to laser Doppler flowmetry. Regionarnoe krovoobrashchenie i mikrotsirkulyatsiya.. 2010; 9 (1): ­49–60. (In Russ.)Федорович А.А. Функциональное состояние регуляторных механизмов микроциркуляторного кровотока в норме и при артериальной гипертензии по данным лазерной допплеровской флоуметрии. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2010; 9 (1): 49-60.Ivanov A.N., Grechikhin A.A., Norkin I.A., Puchin’yan D.M. Methods of endothelial dysfunction diagnosis. Regionarnoe krovoobrashchenie i mikrotsirkulyatsiya.. 2014; 13 (4): 4–11. (In Russ.)Иванов А.Н., Гречихин А.А., Норкин И.А., Пучиньян Д.М. Методы диагностики эндотелиальной дисфункции. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2014; 13 (4): 4-11.Krupatkin A.I., Sidorov V.V. Lazernaya dopplerovskaya floumetriya. (Laser Doppler flowmetry.) Moscow: Meditsina. 2005; 256 р. (In Russ.)Крупаткин А.И., Сидоров В.В. Лазерная допплеровская флоуметрия. М.: Медицина. 2005; 256 с.Kozlov V.I., Gurova O.A., Litvin F.B. et al. Disorders of tissue blood flow, their pathogenesis and classification. Regionarnoe krovoobrashchenie i mikrotsirkulyatsiya. 2007; (1): 75–76. (In Russ.)Козлов В.И., Гурова О.А., Литвин Ф.Б. и др. Расстройства тканевого кровотока, их патогенез и классификация. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2007; (1): 75-76.Krupatkin A.I., Sidorov V.V. Funkcional'naya diagnostika sostoyaniya mikrocirkulyatorno-tkanevyh sistem: kolebaniya, infor­maciya, nelinejnost'. (Functional diagnostics of the state of microcirculatory tissue systems: oscillations, information, non-linearity.) Guide for physicians. Moscow: LIBROKOM. 2013; 496 р. (In Russ.)Крупаткин А.И., Сидоров В.В. Функциональная диагностика состояния микроциркуляторно-тканевых систем: колебания, информация, нелинейность. Рук-во для врачей. М.: ЛИБРОКОМ. 2013; 496 с.Beyer A.M., Freed J.K., Durand M.J. et al. Critical role for telomerase in the mechanism of flow-mediated dilation in the human microcirculation. Circulation Res. 2016; 118 (5): 856–866.Beyer A.M., Freed J.K., Durand M.J. et al. Critical role for telomerase in the mechanism of flow-mediated dilation in the human microcirculation. Circulation Res. 2016; 118 (5): 856-866.Murav'ev A.V., Cheporov S.V. Gemoreologiya (ekspe­rimental'nye i klinicheskie aspekty reologii krovi). (Hemo­rheology (experimental and clinical aspects of blood rheology).) Yaroslavl': izdatel'stvo YAGPU. 2009; 178 р. (In Russ.)Муравьёв А.В., Чепоров С.В. Гемореология (экспериментальные и клинические аспекты реологии крови). Ярославль: Изд-во ЯГПУ. 2009; 178 с.