Влияние сульфидно-иловой лечебной грязи на функциональные параметры и свободнорадикальный гомеостаз кожи
На правах рукописи
- Касимова Сауле Куаншевна
Влияние сульфидно-иловой лечебной грязи на функциональные параметры и свободнорадикальный гомеостаз кожи
Специальность 03.03.01 «Физиология»
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Астрахань-2010
- Работа выполнена на кафедре физиологи и морфологии человека и животных Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Астраханский государственный университет»
Научный руководитель – доктор биологических наук, профессор
Кондратенко Елена Игоревна
Официальные оппоненты – доктор медицинских наук, профессор
Лазько Алексей Евгеньевич
доктор биологических наук
Горст Виктор Рудольфович
Ведущая организация – Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования «Ставропольский государственный университет»
- Защита состоится «_24_»_декабря_2010 года в 10.00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.009.01 при Астраханском государственном университете по адресу: 414000. г. Астрахань, пл. Шаумяна 1. Естественный институт АГУ
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного университета.
Автореферат разослан « 19 » ноября 2010 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета Ю.В.Нестеров
Актуальность работы
Кожа является уникальным органом, осуществляющим барьерные, иммунные и метаболические функции [Ines D., 2010; Thang P.T. et al., 2001; Хугаева В.К., 2003; Скрипкин Ю.К. и соавт., 1999;]. С одной стороны, функциональное состояние кожи является отражением физиологического статуса организма, но в то же время воздействия, осуществляемые аппликационно, способны существенно изменить физиологическое состояние организма [Дмитриева Н.А., 2009; Daya M. et al., 2008] и, в случае патологии, быть эффективным методом лечения [Холмогорская О.В. и соавт., 2010; Godefroy S. et al., 2003].
В настоящее время проблема сохранения и восстановления эстетического здоровья приобретает все большую актуальность, для решения этой проблемы успешно применяются методы бальнео- и пелоидотерапии. Влияние аппликаций сульфидно-иловой лечебной грязи на структуру и функциональные параметры кожи у здоровых женщин остается малоисследованным. Вопросы разработки механизма влияния грязевых аппликаций на функциональные параметры кожи лица женщин в норме в возрастном аспекте, в зависимости от типа кожи и стадии менструального цикла является актуальным.
Современные исследования рассматривают лечебные грязи не только как фактор локального воздействия, но, в первую очередь, как воздействие, затрагивающее системные регуляторные процессы [Зарипова Т.Н., 2008; Золотарева Т.А., 2004; Мотов А.А., 2003; Верба О.Ю., 2001 и т.д.]. Механизм действия грязи на организм опосредован нейрогормональной системой и феномен бальнеологической реакции рассматривается в контексте стресс-индуцирующего воздействия бальнеологических факторов [Сукач Л.И., 1999; Талалаева Г.В., 1997]. Накопление свободных радикалов в клетке рассматривается в настоящее время как одно из ранних проявлений бальнеологической реакции, возникающей в ответ на воздействие грязевых аппликаций. Исследование состояния про- и антиоксидантного баланса на модели кожи самок крыс в условиях курсового аппликационного воздействия сульфидно-иловой лечебной грязи является актуальным, т.к. позволяет оценить непосредственный эффект биоминеральных компонентов сульфидно-иловой лечебной грязи на свободнорадикальные процессы в коже и для сравнения в плазме крови.
Цель исследования
Изучить влияние грязевых аппликаций на параметры микроциркуляции, рН и акустические свойства кожи лица женщин в зависимости от типа кожи, возраста и фазы менструального цикла, исследовать эффекты и механизм влияния аппликаций сульфидно-иловой лечебной грязи на про- и антиоксидантный баланс кожи самок крыс.
Задачи исследования
- Оценить токсикологическую, радиологическую безопасность и степень кожно-резорбтивного воздействия сульфидно-иловой лечебной грязи оз. Карантинное Лиманского района Астраханской области.
- Изучить влияние грязевой аппликации на рН и микроциркуляторные процессы кожи лица женщин-добровольцев в зависимости от типа кожи, возраста и фазы менструального цикла.
- Оценить акустическим методом влияние аппликаций сульфидно-иловой лечебной грязи на упругие свойства кожи лица женщин.
- Изучить эффект грязевых аппликаций на показатели перекисного окисления липидов и интенсивность окислительной модификации белков кожи и влияние грязевых аппликаций на активность ферментативного звена антиоксидантной защиты кожи самок крыс.
Научная новизна
Впервые было изучено влияние грязевых аппликаций на изменение температуры, микроциркуляции и кислотно-щелочного баланса кожи лица женщин-добровольцев в норме. Установлено отсутствие специфичности влияния пелоида на параметры микроциркуляции и рН кожи лица в зависимости от ее типа. Изучены возрастные аспекты изменения температуры и микроциркуляции кожи лица женщин под воздействием грязевых аппликаций. Впервые установлено, что у женщин старших возрастных групп (36-55 лет) грязевые аппликации способствуют усилению микроциркуляции. Дана характеристика механизмам регуляции микроциркуляторных процессов кожи лица, изменяющихся после нанесения грязевой аппликации.
В экспериментальной методике на крысах впервые установлено, что про- и антиоксидантный баланс кожи самок крыс существенно изменяется при десятидневном аппликационном воздействии сульфидно-иловой лечебной грязи. Впервые доказана способность грязевых аппликаций в коже активизировать катаболическое звено белкового обмена по перекисному механизму. Аппликационное воздействие лечебной сульфидно-иловой грязи приводит к повышению активности защитных ферментных систем кожи.
- Практическая значимость
Методические подходы, разработанные на основе применения представленных методов, имеют практическое значение и дополняют арсенал методик, используемых в косметологии, клинико-биохимических и научно-исследовательских лабораториях. Конкретизированы свободнорадикальные аспекты бальнеологической реакции и механизмы, реализующие изменения температуры и микроциркуляции кожи лица женщин в зоне грязевой аппликации. На основании результатов проведенных исследований разработана рецептура и получен промышленный образец, а также сертифицирована линия косметических препаратов «НИКА», предназначенных для ухода за кожей лица женщин; заявка на изобретение № 2008103260/20 (003561), приоритет от 01.02.2008 г. на рецептуру крема, свидетельство о государственной регистрации базы данных №2010620228 от 31.03.2010 г. «Физико-химические параметры и бальнеологические свойства лечебных грязей».
Отдельные разделы диссертации используются в учебном процессе на кафедре молекулярной биологии, генетики и биохимии и на кафедре физиологии и морфологии человека и животных биологического факультета Астраханского государственного университета.
- Основные положения, выносимые на защиту
- Специфичность действия грязевой аппликации на функциональные параметры кожи лица женщин не определяется их типом и фазой менструального цикла.
- Грязевые аппликации способствуют усилению микроциркуляции: возрастает сила влияния грязевой аппликации, направленная на повышение температуры, происходит перераспределение механизмов регуляции микроциркуляторных процессов с преобладанием активных. Данный эффект выражен в большей степени у женщин старшей возрастной группы (36-45 и 46-55 лет).
- Антиоксидантный эффект аппликационного воздействия сульфидно-иловой лечебной грязи выражается в возрастающей активности ферментативного звена как в коже, так и в плазме крови. Одним из механизмов влияния грязевых аппликаций является активация катаболического звена белкового обмена и ферментативного звена антиоксидантной защиты в коже.
- Апробация работы
Результаты исследования доложены на конференциях и опубликованы в материалах Второй Всероссийской научной конференции с международным участием «Актуальные проблемы современных аграрных технологий» (Астрахань, 2007), Всероссийского форума «Здравница» (Москва, 2008), VI Сибирского физиологического съезда (Барнаул, 2008), IV Международной научно-практической конференции «Человек и животные» (Астрахань, 2008), Всероссийской научно-практической конференции «Инновационные процессы в области химико-педагогического и естественнонаучного образования» (Оренбург, 2009), Международной биологической конференции (Ереван, 2009), IV Международной (XIII Всероссийской) Пироговской студенческой научной медицинской конференции (Москва, 2009), Каспийского инновационного форума (Астрахань, 2009), XVI Российского национального конгресса «Человек и лекарство» (Москва, 2009), XVI Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2009), Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Актуальные вопросы медицинской науки» (Ярославль, 2009). Научно-исследовательская работа поддержана грантами Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере «Старт-06» (№ 4160р/6516 от 26.06.2006 г.) и «У.М.Н.И.К.» (№ 9289 от 02.04.2009 г.).
Объем и структура диссертации
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, изложения и обсуждения результатов собственных исследований, выводов. Работа изложена на 156 страницах, содержит 24 таблицы, 26 рисунков, 12 таблиц, вынесенных в приложение, список литературы включает 286 источников, из которых 114 иностранных.
- Материалы и методы исследования
Бальнеологические свойства и критерии безопасности сульфидно-иловой грязи оз. Карантинное Лиманского района Астраханской области. В результате масс-спектрального анализа сульфидно-иловой грязи оз. Карантинное Астраханской области были выявлены 27 элементов, среди которых бальнеологически значимые: Mg (2,6641 атом.%), B (0,0072, атом.%), Br (0,0064 атом.%), К (2,4583 атом.%).
Использованная сульфидно-иловая грязь оз. Карантинное по своим физико-химическим свойствам, согласно «Критериям оценки качества лечебных грязей при их разведке, использовании и охране», относится к разновидности лечебных илов соленасыщенных слабосульфидных грязей. Черного цвета, мягкой консистенции, объемный вес – 1,50 г/см3, рН – 7,00. Жидкая фаза (60,82% сырой массы) включает 46,08% воды и 14,74% растворенных солей; твердая фаза (39,18% сырой массы) состоит из кристаллического скелета (карбоната кальция и магния, глинистых и силикатных частиц) и коллоидного комплекса (сульфида железа, сероводорода, органических веществ и продуктов разрушения в кислой среде – SiO2, Al2O3, Fe2O3). Минерализация грязевого раствора предельно высокая – 320 г/л. Санитарно-бактериологические показатели сульфидно-иловой лечебной грязи о. Карантинное соответствуют установленным нормам (Бальнеологическое заключение ФГУ «РНЦ ВМиК Россздрава» № 14/186 от 20.04.2007 г.). Загрязнение пелоида тяжелыми металлами не превышает установленную норму. Содержание в грязях радионуклидов, как естественных, так и техногенных, не превышает установленных пределов.
Санитарно-микробиологическую оценку проводили на инфузориях-парамециях и при помощи методики определения острой токсичности на лабораторных животных (мыши). Степень токсичности исследуемого образца методом санитарно-микробиологической оценки определяли по выживаемости инфузорий через 1 час экспозиции в вытяжке исследуемого образца сульфидно-иловой грязи. Выживаемость инфузорий составила 88%. В результате определения токсичности на лабораторных животных (мыши) было установлено следующее: все животные живы, клинические признаки интоксикации отсутствуют, изменений в поведенческих показаниях животных не выявлено, отказа от корма не было. Видимых патологических изменений при вскрытии не обнаружено. Таким образом, было установлено, что сульфидно-иловая грязь не является токсичной.
Кожно-раздражающее и кожно-резорбтивное действие тестировалось путем непосредственного нанесения образцов сульфидно-иловой грязи на кожные покровы мышей [Требухов Я.А., 1998]. Для проведения анализа сбривалась шерсть и на оголенный участок кожи наносилась грязь, поскольку консистенция грязи достаточно жидкая, то разведения водой не требовалось. Кожно-раздражающее действие проявляется в виде гиперемии или гнойничковых поражений кожи. В ходе исследования аппликации грязи не дали никакой реакции, влияние было оценено в ноль баллов. Кожно-резорбтивное влияние проявляется как возникновение опухолей или отеков, что свидетельствует о всасываемости изучаемого объекта. Таким образом, грязевые аппликации не оказывали отрицательного влияния на организм животных, что также оценивалось в ноль баллов.
Первая серия экспериментов проводилась на 214 женщинах-добровольцах с их письменного согласия и заключалась в изучении микроциркуляции с помощью термометрии и лазерной допплерографии, кислотно-щелочного баланса и акустических свойств кожи лица до и после нанесения грязевой аппликации. Оценку изменения показателей до и после грязевых аппликаций проводили по следующим критериям: в зависимости от возраста, от стадии менструального цикла и от типа кожи. У добровольцев до и после процедуры нанесения на лицо аппликации из сульфидно-иловой грязи врачом, производившим допплерографическое исследование, измерялось артериальное давление, а также рост и вес. У испытуемых определяли тип кожи (Пономаренко Г.Н., 2003). Испытуемые были разделены на 4 возрастные группы: 1 – 16-25 лет, 2 – 26-35 лет, 3 – 36-45 лет, 4 – 46-55 лет (Иванова Е.В., 2007). Предварительно грязь (за 1-2 мин) разводили водой (около 30оС) до состояния густой сметаны. Время аппликации – 15 мин. Испытания проводились на добровольцах в одно и то же время с 10 до 12 часов.
Рис. 1. Схема расположения точек измерения температуры кожи лица
Температуру кожи лица (80 человек) измеряли контактным термометром Checktemp-1 до нанесения аппликации, через 5 и 15 мин после аппликационного воздействия сульфидно-иловой грязи в 6 точках с правой стороны в области щек (от края губы до мочки уха по диагонали, 1 щ, 2 щ, 3 щ, 4 щ, 5 щ, 6 щ) и в области лба (горизонтальная линия на 1,5 см выше середины надбровной дуги от середины линии до линии роста волос, 1 л, 2 л, 3 л, 4 л, 5 л, 6 л) по схеме (рис. 1).
Изучение акустических свойств кожи лица проводилось с помощью акустического анализатора кожи АSА (acoustical skin analyser). Всего в эксперименте участвовало 24 человека с разным типом кожи, возраст составлял 16-25 лет. С учетом акустической асимметрии кожи лица измерения проводились в двух взаимно перпендикулярных направлениях: вдоль естественной вертикальной оси тела (Vу) и перпендикулярно ей (Vх). В каждой точке измерения проводились 3 раза по каждому направлению, вычислялось среднее значение скорости. В качестве количественного критерия оценки действия грязевой аппликации на кожу выбран параметр, равный разности средних значений скорости после Vк и до воздействия Vн.
Для определения кислотно-щелочного баланса поверхности кожи лица применялся электрохимический потенциалометрический метод, который основан на измерении разности потенциалов двух электродов, помещенных на поверхности кожи. Измерения проводились с помощью аппарата Skincheck-1. Время измерения составило 5 сек. Для оценки воздействия грязевой аппликации и возможного влияния на рН простого увлажнения кожи на 10 испытуемых добровольцах проведено измерение рН до и после обработки кожи лица дистиллированной водой. Всего в эксперименте участвовало 70 человек.
Изучение микроциркуляции кожи лица осуществлялась с помощью лазерного анализатора скорости поверхностного капиллярного кровотока «ЛАКК-01» (производство НПП «Лазма», Россия, регистрационное удостоверение № 29/030200703/5555-03 от 11.09.2003 г.). Всего в эксперименте участвовало 40 человек. Каждое измерение производилось в течение 4 минут, что является достаточным для регистрации необходимого количества циклов изменения ПМ. В первой возрастной группе проводилось измерение микроциркуляции кожи через 5 мин после обработки кожи физиологическим раствором для оценки механического воздействия на нее. После измерения проводился анализ ЛДФ-граммы и амплитудно-частотного спектра («Вейвлет-анализ»). Использовали следующие расчетные параметры: М (величина среднего потока крови в интервале времени регистрации); (среднее квадратическое отклонение амплитуды колебаний кровотока от среднего арифметического значения М, отражает среднюю модуляцию кровотока во всех частотных диапазонах, перф.ед.); КV (коэффициент вариации). В данной работе проводился анализ функционирования активных механизмов, обусловленных миогенной активностью вазомоторов и нейрогенными влияниями, а также пассивных механизмов, обусловленных сердечными и респираторными ритмами регуляции кровотока. Вычисляли индекс эффективности микроциркуляции – интегральную характеристику кровотока между активными и пассивными механизмами регуляции кровотока в системе микроциркуляции. Также учитывался реологический фактор (внутрисосудистое сопротивление) (Крупаткин А.И., 2005).
Вторая серия эксперимента. В эксперименте использовалось 20 самок белых беспородных крыс в фазе диэструса со средней массой 210 г, возраст животных – 6 мес. Самки крыс были разделены на две группы: 1) I группа – животные, кожу которых смачивали дистиллированной водой; 2) II группа – животные, на кожу которых наносили грязевые аппликации. Аппликации наносили в течение 10 дней (ежедневно, однократно). Длительность аппликационного воздействия – 15 мин. Все животные содержались в стандартных условиях вивария со свободным доступом к воде и пище. Эксперимент проводился в зимний период (декабрь). Умерщвление животных декапитацией проводили после предварительной наркотизации внутрибрюшинным введением этаминала натрия в дозе 4 мг/100 г массы тела. Отбор образцов кожи из межлопаточной области производили после декапитации животных.
До и после эксперимента оценивали вес животных. Интенсивность свободнорадикального окисления определяли по содержанию ТБК-активных продуктов в гомогенате кожи и плазме крови с помощью диагностического набора «ТБК-АГАТ». При изучении процессов перекисной модификации белков в миокарде и плазме крови был использован модифицированный Е.Е. Дубининой и соавт. (2006) метод оценки, принцип которого основан на цепи взаимодействия окисленных аминокислотных остатков белков с 2,4-динитрофенилгидразоном, в результате чего образуются кетодинитрофенилгидразоны, алифатические альдегидо- и кетонопроизводные динитрофенилгидразонов основного характера. Каталазную активность определяли в гомогенатах щитовидной железы, надпочечников, миокарда и в плазме крови при помощи методики М.А. Королюка и соавт. (1988). Для определения активности СОД в плазме крови использовался метод, предложенный С. Чевари и соавт. (1984). Полученные данные были подвергнуты статистической обработке с использованием критерия Стьюдента, однофакторного дисперсионного анализа и коэффициента корреляции.
Результаты исследования и их обсуждение
Влияние грязевых аппликаций на биофизические параметры кожи лица женщин-добровольцев. Сравнение показателей термометрии и рН-метрии кожи лица до и после нанесения грязевых аппликаций у женщин в зависимости от фазы менструального цикла не выявило достоверных различий между изучаемыми показателями, исследованными в фолликулярную и лютеальную стадии менструального цикла.
Возрастные особенности изменения температуры кожи лица. Температура кожи лица в области щек имела наивысшие значения у девушек первой возрастной группы, наименьшие – во второй и четвертой. На рис. 2-3 отображено изменение температурного показателя кожи лица женщин разных возрастных групп до и после нанесения грязевой аппликации, в основе чего заложены усредненные по шести точкам той или иной области данные. Так, в третьей возрастной группе в среднем температурный показатель составил 33С, т.е. оказался выше, чем у добровольцев 26-35 и 46-55 лет. Через 5 мин после аппликации изменение температуры происходило постепенно, снижаясь от группы к группе (рис. 2).
Рис. 2. Изменение температуры кожи лица в области щеки до и после нанесения грязевой аппликации
Через 15 мин распределение температурных показателей происходило аналогично измерениям до нанесения грязевой аппликации, т.е. наивысшие значения в первой группе и во второй, несколько ниже в третьей и четвертой.
Рис. 3. Изменение температуры кожи лица в области лба до и после нанесения грязевой аппликации
Анализ силы влияния грязевых аппликаций у женщин разных возрастных групп показал о наличии общей тенденции для первой и второй группы (16-25 и 36-45 лет), где было выявлено снижение температуры кожи при измерении через 5 мин, далее температура возвращалась к исходным значениям и, соответственно, снижалось влияние пелоида. У женщин третьей и четвертой групп (36-45, 46-55 лет) зафиксировано возрастание влияния аппликации на 15 мин, что сопровождалось достоверным повышением температуры кожи. Таким образом, в области щеки грязевая аппликация оказывала охлаждающее действие на кожу добровольцев 16-35 лет, у женщин 36-55 лет приводила к возрастанию данного показателя на более поздних этапах (через 15 мин). Очевидно, это может быть свидетельством того, что с возрастом эффективность использования грязевых аппликаций усиливается.
Температура кожи лица в области лба (рис. 3) до нанесения аппликации по возрастам имела аналогичное показателям в области щеки распределение: при нанесении аппликации наблюдались наивысшие значения у добровольцев младшей возрастной группы (16-25 лет), несколько ниже – у старшей (46-55 лет), ниже и на одном уровне – у второй и третьей (26-35 и 36-45 лет). У девушек 16-25 лет через 15 мин показатели практически совпадали с первоначальными данными, у добровольцев второй и четвертой групп температура повышалась, в третьей оставалась на том же уровне, что и при первом измерении, но выше чем при измерении через 5 мин после грязевой аппликации. Влияние грязевой аппликации на температуру кожи было наиболее выраженным у женщин второй (26-35 лет) и четвертой (36-45 лет) возрастных групп на 15 мин измерения, в этих группах температура кожи лица в исследуемых точках увеличивалась в среднем на 20%. Таким образом, возрастные особенности изменения температуры кожи лица заключались в следующем: 1) у добровольцев младшей возрастной группы (16-25 лет) температура кожи в области щек и лба до и после нанесения грязевой аппликации имела наивысшие значения по отношению ко всем остальным возрастным группам. При этом было обнаружено, что исходная высокая базальная температура в исследуемых точках под воздействием грязевых аппликаций увеличивалась незначительно; 2) эффект грязевой аппликации, заключающийся в повышении температуры в исследуемых точках, зависел от возраста женщин-добровольцев: в каждой следующей возрастной группе данный эффект был более выраженным, чем в предыдущей. С возрастом действие грязевой аппликации было более пролонгированным, что доказывает устойчивое положительное действие грязевой аппликации на температурный показатель кожи лица.
Изменение температуры после грязевых аппликаций в зависимости от типа кожи в каждой возрастной группе. При изучении изменения показателей температуры у девушек 16-25 лет не было выявлено существенных различий между типами кожи ни в области щек, ни в области лба. В данной возрастной группе через 5 мин после грязевой аппликации было отмечено незначительное, но статистически достоверное снижение температуры в области щеки у добровольцев с комбинированным типом кожи и повышение – у обладательниц сухого типа кожи. Во второй и третьей возрастных группах наиболее восприимчивым к грязевой аппликации были добровольцы с комбинированным типом кожи. У добровольцев 26-35 лет с комбинированным типом кожи происходит снижение температуры через 5 мин после аппликации и повышение – через 15 мин. При этом в обеих возрастных группах у женщин с жирным типом кожи отмечается увеличение данного параметра в обеих изучаемых областях (щека, лоб) только через 15 мин.
Выраженных различий между температурными показателями в старшей возрастной группе (36-45 лет) выявлено не было. Температура кожи лица в области лба под действием лечебной грязи независимо от возраста изменялась достаточно равномерно независимо от типа кожи. Так, происходило повышение температуры кожи лица в области лба по всем изучаемым точкам после нанесения грязевых аппликаций. Тенденция к повышению температуры при воздействии лечебных грязей наблюдалась у женщин с жирным типом кожи. Таким образом, полученные результаты, описывающие различия в реакции на грязевую аппликацию между различными типами кожи, позволяют сделать вывод о сходстве динамики температуры кожи лица женщин с различным ее типом.
Изучение изменения микроциркуляции под воздействием грязевых аппликаций. При курсовом применении грязевой аппликации (10 дней) в области щеки наблюдалась тенденция к снижению перфузии (на 9%). Вместе с тем возрастал ИЭМ (на 30%) и снижалось внутрисосудистое сопротивление на 56% (p0,01), но не происходило изменений в преобладании того или иного механизма регуляции данным процессом. После курсового применения показатель микроциркуляции в области лба не изменялся, но при этом имел тенденцию к росту ИЭМ. Основным фактором регуляции микроциркуляции являлось увеличение активности гладкомышечных клеток, в то время как уровень внутрисосудистого сопротивления, сосудистого тонуса, респираторных и пульсовых флуктуаций имели тенденцию к снижению по отношению к значениям до использования грязевой аппликации. Проведя сравнительный анализ характера изменения микроциркуляции кожи лица женщин-добровольцев разного возраста после нанесения грязевых аппликаций (рис. 4), можно отметить следующее:
- в первой возрастной группе (16-25 лет) происходит незначительное увеличение показателя М после грязевых аппликаций;
- во второй возрастной группе (26-35 лет) данный показатель возрастает на 12, 4% через 5 мин после ГА и 9,79% через 15 мин относительно первоначальных измерений;
- в третьей возрастной группе (36-45 лет) изменения отмечены через 15 мин, при этом сила влияния грязевой аппликации, направленная на возрастание показателя М, составила 11% (р<0,05);
- наиболее выраженный эффект грязевая аппликация имела в старшей возрастной группе (46-55 лет), где показатель М через 5 мин возрастал на 21,66% (сила влияния ГА составила 13%, р<0,05) и на 33,77% – через 15 мин после аппликации (сила влияния составила 31%, р<0,001).
Рис. 4. Изменение микроциркуляции кожи лица женщин-добровольцев разных возрастных групп под воздействием грязевых аппликаций
Таким образом, анализ изменения микроциркуляции с помощью лазерной допплерографии позволяет нам отметить следующие особенности влияния грязевых аппликаций у женщин разных возрастных групп: 1) достоверное усиление микроциркуляции после грязевых аппликаций происходит в старших возрастных группах (36-45 и 46-55 лет); 2) эти изменения связаны, в первую очередь, с возрастанием мышечной активности и сосудистого тонуса.
Акустические свойства кожи. При измерении вдоль естественной вертикальной оси тела во всех областях скорость поверхностной волны увеличивалась в среднем на 2,66 м/с, наибольшие различия между значениями скорости до и после нанесения грязевой аппликации была в области лба (р<0,05). При измерении перпендикулярно естественной вертикальной оси тела скорость в области правой щеки возросла в среднем на 3,67 м/с (p0,01) и незначительно (в среднем на 0,84 м/с) в области левой щеки. В области лба произошло наоборот уменьшение скорости поверхностной волны практически на 10,65 м/с (p0,001). Проведенные исследования вполне могут свидетельствовать о возрастании эффективного модуля сдвиговой упругости, что обусловлено, в первую очередь, повышением тургора (упругое натяжение клеточных мембран) кожи. Известно, что при увлажнении эпидермиса наблюдается изменение биомеханических свойств кожи. Так как проникновение компонентов лечебных грязей через кожный барьер как при непосредственном трансэпидермальном пути проникновения составляющих жидкую фазу пелоида веществ, так и при реализации механизма формирования «кислотной мантии» несомненно приводит к установлению нового механо-осмотического равновесия между внутриклеточным и внеклеточным коллоидом, то, очевидно, происходит фильтрация воды из микроциркуляторного русла для установления оптимальных условий, как следствие, гидратация эпидермиса, обладающего более высокой упругостью и повышение скорости проведения поверхностных акустических волн.
Изменение кислотно-щелочного баланса кожи лица после применения грязевых аппликаций. Установлено увеличение рН при измерении через 5 мин после грязевой аппликации (p0,001). Через 15 мин происходило незначительное уменьшение рН, оставаясь при этом выше исходных значений (p0,01 и p0,001). Таким образом, было установлено, что изменение рН кожи в области щеки до и после грязевых аппликаций не имело выраженных возрастных особенностей (табл. 1). В области лба при первом измерении показатели рН были наиболее высокими у девушек 16-25 лет. Через 5 мин и через 15 мин после грязевой аппликации у девушек 16-25 лет средний показатель также был выше, чем в других группах. Наиболее быстро значения рН возвращались к исходным у женщин старшей возрастной группы, поскольку разница между показателями первого и третьего измерений составляла в среднем 0,62. Таким образом, не были выявлены достоверные различия между показателями рН в области лба и в области щек и влияние возраста женщин на характер изменения рН нами не были обнаружены.
Таблица 1
Изменение рН кожи лица в области правой щеки в зависимости от возраста при нанесении грязевой аппликации
| Исследуемая группа | № точки | До грязевой аппликации | Через 5 минут | Через 15 минут |
| 1-я возрастная группа (16-25 лет, n=15) | 1 | 5,71±0,145 | 6,59±0,163*** | 6,36±0,138** |
| 2 | 5,67±0,124 | 6,62±0,139*** | 6,39±0,117*** | |
| 3 | 5,48±0,134 | 6,53±0,134*** | 6,28±0,114*** | |
| 2-я возрастная группа (26-35 лет, n=15) | 1 | 5,19±0,184 | 6,32±0,179*** | 5,99±0,192*** |
| 2 | 5,17±0,171 | 6,28±0,167*** | 5,90±0,170** | |
| 3 | 5,19±0,173 | 6,23±0,205*** | 5,93±0,198** | |
| 3-я возрастная группа (36-45 лет, n=15) | 1 | 5,61±0,154 | 6,65±0,129*** | 6,38±0,120*** |
| 2 | 5,63±0,154 | 6,60±0,107*** | 6,35±0,095*** | |
| 3 | 5,22±0,402 | 6,61±0,119** | 6,32±0,077*** | |
| 4-я возрастная группа (46-55 лет, n=16) | 1 | 5,59±0,195 | 6,45±0,190** | 6,23±0,169* |
| 2 | 5,61±0,189 | 6,45±0,185** | 6,22±0,165* | |
| 3 | 5,63±0,164 | 6,36±0,165** | 6,19±0,154* |
Условные обозначения: * - достоверность различий по отношению к первым измерениям; * - р<0,05; ** - p<0,01; *** - p<0,001).
При сравнении значений рН кожи в области щеки в зависимости от ее типа установлено, что у обладательниц сухого типа кожи этот показатель имел значение 5,26, несколько выше они были у женщин с нормальным типом кожи (5,37), и практически одинаково высокими – у женщин с комбинированным и жирным (5,67 и 5,77 соответственно). Намеченная ранее тенденция (возрастание показателя при первом измерении после аппликации, затем возвращение к исходным показателям) сохранялась и при анализе показателей рН кожи лица женщин с разным типом кожи как в области щек, так и в области лба. Было выявлено, что через 15 мин после грязевой аппликации наиболее быстро рН восстанавливается у женщин с жирным и комбинированным типами кожи (разница между первым и третьим измерениями составила 11%), ниже интенсивность была у добровольцев с нормальным и сухим типом (15% и 20% соответственно). В области лба изменения происходили аналогично. Среднее значение рН кожи лица до нанесения аппликации для обладательниц нормального типа кожи составило 5,22, для комбинированного – 5,66, для жирного – 5,64, для сухого – 5,15; т.е. значения для нормального и сухого типа были минимальными. По степени восстановления исходного значения на 15 минуте сохранялась ранее намеченная для области щек тенденция: максимальными значения были на пятой минуте, далее происходило восстановление исходных значений. Следует также заметить, что между значениями рН кожи в областях щек и лба достоверных различий выявлено не было, но в целом область лба по всем типам кожи обладает более кислым рН.
Изучение влияние грязевых аппликаций про- и антиоксидантного баланса кожи самок крыс. Проведенное исследование влияния грязевых аппликаций на кожу самок крыс показало, что данная процедура не оказывала влияние на процессы перекисного окисления липидов (рис. 5), поскольку не было установлено изменений содержания ТБК-активных продуктов ни в гомогенате кожи, ни в плазме крови.
Рис. 5. Содержание ТБК-активных продуктов в гомогенате кожи (I) и плазме крови (II)
Как видно из рис. 6, грязевые аппликации приводили к достоверному повышению уровня продуктов окислительной модификации белков в гомогенатах кожи – кетонопроизводных динитрофенилгидразонов нейтрального характера, алифатических альдегидо- и кетонопроизводных динитрофенилгидразонов основного характера. Вместе с тем было обнаружено, что под влиянием курсового аппликационного воздействия пелоида наблюдалась тенденция к снижению содержания продуктов окислительной модификации белков в плазме крови (рис. 7). Скорость обновления белков за счет окислительной модификации в здоровом организме может являться маркером оборота в тканях.
 |  |
| Рис. 6 Изменение окислительной модификации белков под воздействием грязевых аппликаций | Рис. 7 Изменение окислительной модификации белков под воздействием грязевых аппликаций |
| I – кетонопроизводные динитрофенилгидразонов нейтрального характера, II – алифатические альдегидопроизводные динитрофенилгидразонов основного характера, III – алифатические кетонопроизводные динитрофенилгидразонов основного характера | |
Таким образом, повышение продуктов ОМБ в коже в данном случае может свидетельствовать об усилении синтеза и оборота (метаболизма) белков, что является одним из проявлений бальнеологической реакции, возникающей в ответ на воздействие курсового аппликационного воздействия лечебных грязей.
 |  |
| Рис. 8. Активность СОД в гомогенате кожи (I) и плазме крови (II) | Рис. 9. Каталазная активность в гомогенате кожи (I) и плазме крови (II) |
Как показано на рис. 8, под воздействием грязевых аппликаций происходило возрастание активности СОД как в коже, так и в плазме крови (p0,01). Кроме того, наблюдалось возрастание каталазной активности в коже (рис. 9), и плазме крови (p0,01).
Таким образом, повышение активности защитных ферментных систем способствует поддержанию процесса липопероксидации на безвредном для клеток уровне. Засвидетельствованные в процессе курсового аппликационного воздействия лечебных грязей в коже самок крыс сохранение исходного уровня ТБК-активных продуктов относительно контроля, усиление деструкции белков, активация каталазной активности и СОД могут носить адаптивный характер и потенцировать переход гомеостатических и регуляторных систем организма на новый уровень метаболизма. Для объяснения механизма действия лечебных грязей применимы ионная и свободнорадикальная теории [Улащик В.С., 2007]. В химическом составе лечебной грязи согласно литературным данным обнаружены вещества-антиоксиданты, к которым, в первую очередь, можно отнести гуминовые кислоты (сумма гуминовых, гиматомелановых и фульфокислот, составляющие до 80% от общего органического вещества), фосфолипиды, каротиноиды, ферменты (в том числе каталаза), витамины Е и С. За счет композиции антиоксидантов может происходить ингибирование свободнорадикального окисления [Джабарова Н.К., 1997, Золотарева Т.А., 1998]. Солевые компоненты пелоида, которые можно отнести к естественным метаболитам (напр., К+, Mg2+ и др.), проникают сквозь клеточную мембрану и нормализуют нарушенные процессы на клеточном уровне.
Выводы
- В биопробе на лабораторных животных и методами санитарно-микробиологической оценки доказана токсикологическая и радиологическая безопасность сульфидно-иловой грязи оз. Карантинное Лиманского района Астраханской области и отсутствие кожно-раздражающего и кожно-резорбтивного действия грязевой аппликации в тесте на мышах.
- Температура и рН кожи лица у женщин не зависят от типа кожи и фазы менструального цикла. Установлена зависимость интенсивности мироциркуляции после грязевой аппликации от возраста: в старших возрастных группах (36-45 и 46-55 лет) происходит более интенсивная активация микроциркуляции в области лба и щек кожи лица женщин-добровольцев.
- Влияние грязевых аппликаций на состояние микрогемодинамики кожи женщин старших возрастных групп (36-55 лет) по данным лазерной допплерографии выражается в нормализации баланса активных и пассивных механизмов модуляции кровотока и повышении показателя микроциркуляции в среднем на 22,3%, индекса эффективности микроциркуляции на 22,4% и показателя среднеквадратического отклонения () – на 17,2%.
- После грязевой аппликации происходит увеличение скорости распространения акустических волн в коже лба и щек женщин-добровольцев в двух направлениях: вдоль и перпендикулярно вертикальной оси тела, что свидетельствует о повышении тургора кожи за счет фильтрации воды из микроциркуляторного русла кожи в зоне аппликации.
- Содержание ТБК-активных продуктов в коже и плазме крови самок крыс в результате десятидневного аппликационного воздействия лечебных грязей не изменяется.
- Курсовое аппликационное воздействие активизирует в коже самок крыс катаболическое звено белкового обмена по перекисному механизму, что выражается в повышении содержания продуктов окислительной модификации белков и активация ферментативного звена антиоксидантной защиты.
Список научных работ, опубликованных по теме диссертации
- Касимова, С.К. Влияние грязей Астраханского месторождения на изменение температуры кожи лица женщин разного возраста [Текст] / Кондратенко Е.И., Лукина К.Н., Сероглазова Н.Г., Касимова С.К.// Материалы IX Международной научной конференции (10-11 октября 2006 г., Астрахань), 2006. – С. 168-171.
- Касимова, С.К. Сравнительный анализ ранней динамики содержания первичных промежуточных продуктов перекисного окисления липидов в плазме крови у крыс [Текст] / О.Н. Позднякова, О.Г. Поздняков, С.К. Касимова // Достижения фундаментальных наук в решении актуальных проблем медицины. Материалы V научно-практической конференции с международным участием. – Астрахань – Волгоград – Москва: Издательство Астраханской гос. мед. академии, 2006. – 359 с.
- Касимова, С.К. Сравнительный анализ токсикологического и радиологического показателей сульфидно-иловой грязи соленых озер Астраханской области [Текст] / С.К. Касимова // Материалы Второй Всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых с международным участием «Актуальные проблемы современных аграрных технологий». – Астрахань: ООО КПЦ «ПолиграфКом», 2007. – С. 61-63.
- Касимова, С.К. Изучение физико-химических свойств и антиоксидантных эффектов сульфидно-иловой грязи Астраханской области [Текст] / С.К. Касимова, Е.И. Кондратенко, Н.А. Ломтева, Н.А. Мухамедова // Актуальные проблемы восстановительной медицины, курортологии и физиотерапии: Материалы Всероссийского форума «Здравница-2008», М. – 2008. – С. 102.
- Касимова, С.К. Изменение микроциркуляции в зависимости от типа кожи после воздействия грязевых аппликаций [Текст] / С.К. Касимова // VI Сибирский физиологический съезд. Тезисы докладов. – Барнаул: Принтэкспресс, 2008. – В 2-х томах. – Т. II. – С.174.
- Касимова, С.К. Влияние грязевых аппликаций на микроциркуляторные процессы разных типов кожи [Текст] / С.К. Касимова // Материалы IV Международной научно-практической конференции «Человек и животные» (г.Астрахань, 15-16 мая 2008 г.). – Астрахань: Изд.дом «Астраханский университет», 2008. – с.87-88.
- Касимова, С.К. Возрастная динамика изменения температуры кожи лица женщин после грязевых аппликаций [Текст] / С.К. Касимова, Е.И. Кондратенко, Н.А. Ломтева // Естественные науки. – 2008. – №2.– с.61-63. (рекомендовано ВАК)
- Касимова, С.К. Изменение кислотно-щелочного баланса кожи лица при нанесении грязевой аппликации [Текст] / С.К. Касимова, О.О. Каткаева // Физиологические проблемы адаптации: Сборник научных статей. – Ставрополь: Изд-во СГУ, 2008. – С.96-97.
- Касимова, С.К. Оценка воздействия пелоидов Астраханской области на тургор кожи с помощью акустического метода [Текст] / С.К. Касимова // Инновационные процессы в области химико-педагогического и естественнонаучного образования: материалы Всероссийской научно-практической конференции (г. Оренбург, 16-17 февраля 2009 г.): В 2-х томах. Оренбург: Изд-во ОГПУ, 2009. – С. 212-213.
- Касимова, С.К. Влияние грязевых аппликаций на кислотно-щелочной баланс кожи различного типа [Текст] / С.К. Касимова, О.О. Каткаева // Материалы Международной конференции, посвященной 90-летию Ереванского государственного университете и 75-летию факультета биологии (2-4 марта 2009 г., Ереван), 2009. Ереван: Изд-во Ереванского госуниверситета. – С. 88.
- Касимова, С.К. Лазерный масс-спектральный анализ химического состава сульфидно-иловой грязи озера Карантинное Лиманского района Астраханской области / С.К. Касимова, Е.И. Кондратенко // Сборник материалов XVI Российского национального конгресса «Человек и лекарство» ( апреля 2009 г., г. Москва). М.: ЗАО РИЦ «Человек и лекарства», 2009. – С. 671.
- Касимова, С.К. Микроциркуляция различных участков кожи лица до и после грязевой аппликации [Текст] / С.К. Касимова // Материалы докладов XVI Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» / Отв. ред. И.А. Алешковский, П.Н. Костылев, А.И. Андреев. [Электронный ресурс] – М.: Издательство МГУ, 2009. – 1 электрон. опт. – С. 22.
- Касимова, С.К. Изменение биофизических параметров кожи лица женщин в зависимости от стадии менструального цикла [Текст] / С.К. Касимова, Н.А. Ломтева // Сборник научных работ студентов и молодых ученых Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых с международным участием «Актуальные вопросы медицинской науки», (22 апреля, 2009 г., г. Ярославль). Ярославль: Издательство ООО «ЯрМедиаГруп», 2009. – С. 39.
- Касимова, С.К. Возрастные особенности лазерно-допплерографических параметров микроциркуляции кожи лица женщин и их изменение под влиянием аппликаций сульфидно-иловой лечебной грязи [Текст] / С.К. Касимова, Е.И. Кондратенко // Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2009. – Т. 11. – № 1 (5). – С. 865-868. (рекомендовано ВАК)
Список сокращений
ГА – грязевая аппликация
ПОЛ – перекисное окисление липидов
ОМБ – окислительная модификация белков
ЛДФ – лазерная допплерография
ПМ – показатель микроциркуляции
ИЭМ – индекс эффективности микроциркуляции
ТБК – тиобарбитуровая кислота
