Например, Бобцов

ЗАВИСИМОСТЬ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ НИЗКОИНТЕНСИВНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ОТ ЧАСТОТЫ ЕГО МОДУЛЯЦИИ

ÓÄÊ 535.21: 577.3

ÇÀÂÈÑÈÌÎÑÒÜ ÁÈÎËÎÃÈ×ÅÑÊÎÉ ÀÊÒÈÂÍÎÑÒÈ ÍÈÇÊÎÈÍÒÅÍÑÈÂÍÎÃÎ ËÀÇÅÐÍÎÃÎ ÈÇËÓ×ÅÍÈß ÎÒ ×ÀÑÒÎÒÛ ÅÃÎ ÌÎÄÓËßÖÈÈ

© 2008 ã.

Â. Þ. Ïëàâñêèé*; Í. Â. Áàðóëèí** ** Èíñòèòóò ôèçèêè ÍÀÍ Áåëîðóññèè, Ìèíñê, Áåëîðóññèÿ ** Áåëîðóññêàÿ ãîñóäàðñòâåííàÿ ñåëüñêîõîçÿéñòâåííàÿ àêàäåìèÿ, ã. Ãîðêè, Ìîãèëåâñêàÿ îáë., Áåëîðóññèÿ ** E-mail: plavskii@dragon.bas-net.by

 ðàáîòå ïðåäñòàâëåíû ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå, ñâèäåòåëüñòâóþùèå î âûðàæåííîé çàâèñèìîñòè áèîëîãè÷åñêîãî äåéñòâèÿ íèçêîèíòåíñèâíîãî ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ (ÍÈËÈ) ñ äëèíîé âîëíû 808 íì (ïëîòíîñòü ìîùíîñòè P = 2,9 ìÂò/ñì2) îò ðåæèìà îáëó÷åíèÿ (íåïðåðûâíûé èëè ìîäóëèðîâàííûé) è ÷àñòîòû ìîäóëÿöèè â äèàïàçîíå F = 1–50 Ãö. Ïîêàçàíî, ÷òî óäîáíûì îáúåêòîì äëÿ îöåíêè áèîëîãè÷åñêîé àêòèâíîñòè èçëó÷åíèÿ ÿâëÿþòñÿ ýìáðèîíû îñåòðîâûõ ðûá, à òåñòàìè, ïîäòâåðæäàþùèìè íàëè÷èå ôîòîáèîëîãè÷åñêîãî ýôôåêòà, – ðàçìåðíî-âåñîâûå ïîêàçàòåëè ñòàíäàðòíîé ìîëîäè ðûá è åå óñòîé÷èâîñòü ê äåéñòâèþ ýêñòðåìàëüíûõ òåìïåðàòóð (òåðìîðåçèñòåíòíîñòü). Äîçîâàÿ çàâèñèìîñòü ñòèìóëèðóþùåãî ýôôåêòà äëÿ êàæäîãî ðåæèìà îáëó÷åíèÿ õàðàêòåðèçóåòñÿ êðèâîé ñ âûðàæåííîé òî÷êîé ýêñòðåìóìà, âåëè÷èíà è ýíåðãåòè÷åñêîå ïîëîæåíèå êîòîðîãî îïðåäåëÿåòñÿ ÷àñòîòîé ìîäóëÿöèè. Ìàêñèìàëüíîå ñòèìóëèðóþùåå äåéñòâèå, ïðîÿâëÿþùååñÿ â äâóêðàòíîì ïî ñðàâíåíèþ ñ êîíòðîëüíîé ãðóïïîé óâåëè÷åíèè ìàññû òåëà îñîáåé è èõ òåðìîðåçèñòåíòíîñòè, íàáëþäàåòñÿ ïðè F = 50 Ãö (äîçà E = 0,17 Äæ/ñì2). Îáñóæäàþòñÿ ïåðñïåêòèâû èñïîëüçîâàíèÿ èçëó÷åíèÿ, ìîäóëèðîâàííîãî ïî èíòåíñèâíîñòè, â ìåäèöèíñêèõ òåõíîëîãèÿõ, îñíîâàííûõ íà âîçäåéñòâèè ÍÈËÈ.

Êîäû OCIS: 170.0170, 350.5130, 140.5960.

Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 17.03.2008.

Ââåäåíèå
Âûðàæåííàÿ áèîëîãè÷åñêàÿ àêòèâíîñòü è âûñîêàÿ òåðàïåâòè÷åñêàÿ ýôôåêòèâíîñòü íèçêîèíòåíñèâíîãî ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ âèäèìîé è áëèæíåé èíôðàêðàñíîé îáëàñòåé ñïåêòðà â íàñòîÿùåå âðåìÿ ïðàêòè÷åñêè íå ñòàâÿòñÿ ïîä ñîìíåíèå êàê îòå÷åñòâåííûìè ñïåöèàëèñòàìè, òàê è èññëåäîâàòåëÿìè âåäóùèõ ñòðàí Çàïàäíîé Åâðîïû, ÑØÀ è ßïîíèè [1–7]. Ïðè ýòîì íàèáîëåå øèðîêîå ðàñïðîñòðàíåíèå â ñîâðåìåííîé êëèíè÷åñêîé ïðàêòèêå íàøëè ìåòîäû ëàçåðíîé òåðàïèè, îñíîâàííûå íà âîçäåéñòâèè îïòè÷åñêèì èçëó÷åíèåì íåïðåðûâíîãî è èìïóëüñíîãî (íàíîñåêóíäíîãî) ðåæèìîâ ãåíåðàöèè [7]. ×òî êàñàåòñÿ ðåæèìà ìîäóëÿöèè, òî åãî íàëè÷èå õîòÿ è ïðåäóñìîòðåíî â âûïóñêàåìûõ òåðàïåâòè÷åñêèõ àïïàðàòàõ íà îñíîâå ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ëàçåðîâ [7], íî ÿâëÿåòñÿ ñêîðåå äàíüþ ìîäå è ýëåìåíòîì ñàìîðåêëàìû ïðîèçâîäèòåëåé ëàçåðíîé ìåäèöèíñêîé òåõíèêè, ÷åì íàó÷íî-îáîñíîâàííûì ïîäõîäîì. Èìåþùèåñÿ â ëèòåðàòóðå ýêñïåðèìåíòàëüíûå ñâåäåíèÿ [8–17] î çàâèñèìîñòè áèîëîãè÷åñêîãî äåéñòâèÿ ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ îò ÷àñòîòû ìîäóëÿöèè ñòîëü ïðîòèâîðå÷èâû, ÷òî íå ïîçâîëÿþò îáîñíîâàòü êðèòåðèè åå âûáîðà äëÿ ïîâûøåíèÿ òåðàïåâòè÷åñêîé ýôôåêòèâíîñòè ìåòîäà.
Àíàëèç âûøåóêàçàííûõ ëèòåðàòóðíûõ äàííûõ ïîçâîëÿåò çàêëþ÷èòü, ÷òî îäíîé èç ïðè÷èí èõ ïðî-

òèâîðå÷èâîñòè ÿâëÿåòñÿ ïðîâåäåíèå ñðàâíèòåëüíûõ èññëåäîâàíèé ïðè êàêîì-ëèáî îäíîì ôèêñèðîâàííîì çíà÷åíèè äîçîâîé íàãðóçêè [8–12, 17]. Êðîìå òîãî, â íåêîòîðûõ èç âûøå öèòèðîâàííûõ èñòî÷íèêîâ ñðåäíÿÿ ïëîòíîñòü ìîùíîñòè ìîäóëèðîâàííîãî èçëó÷åíèÿ íå ñîîòâåòñòâîâàëà òàêîâîé äëÿ íåïðåðûâíîãî, ÷òî, ñîãëàñíî [18–20], ìîæåò ñêàçûâàòüñÿ íà âåëè÷èíå ñòèìóëèðóþùåãî ýôôåêòà. Âñå ýòî íå ïîçâîëÿåò âûÿâèòü îáùèå çàêîíîìåðíîñòè áèîëîãè÷åñêîãî è òåðàïåâòè÷åñêîãî äåéñòâèÿ íåïðåðûâíîãî è ìîäóëèðîâàííîãî ïî èíòåíñèâíîñòè èçëó÷åíèÿ è, ñîîòâåòñòâåííî, ðàçðàáîòàòü ðåêîìåíäàöèè ïî ïðàêòè÷åñêîìó ïðèìåíåíèþ ìîäóëèðîâàííîãî èçëó÷åíèÿ â êëèíè÷åñêîé ïðàêòèêå.
Öåëü íàñòîÿùåé ðàáîòû – ñðàâíåíèå áèîëîãè÷åñêîé àêòèâíîñòè íåïðåðûâíîãî è ìîäóëèðîâàííîãî ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ áëèæíåé èíôðàêðàñíîé îáëàñòè ñïåêòðà â øèðîêîì äèàïàçîíå äîçîâûõ íàãðóçîê â óñëîâèÿõ îäèíàêîâîé ñðåäíåé ïëîòíîñòè ìîùíîñòè âîçäåéñòâóþùåãî èçëó÷åíèÿ, à òàêæå èññëåäîâàíèå çàâèñèìîñòè ýôôåêòà îò ÷àñòîòû ìîäóëÿöèè èçëó÷åíèÿ.  êà÷åñòâå îáúåêòà äëÿ îöåíêè áèîëîãè÷åñêîé àêòèâíîñòè óêàçàííîãî ôèçè÷åñêîãî ôàêòîðà èñïîëüçîâàëèñü ýìáðèîíû îñåòðîâûõ ðûá, êîòîðûå [18] ÷óâñòâèòåëüíû ê äåéñòâèþ ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ è ÿâëÿþòñÿ óäîáíîé ìîäåëüþ äëÿ èññëåäîâàíèÿ ìåõàíèçìîâ äåéñòâèÿ ôàêòîðîâ ôèçè÷åñêîé ïðèðîäû. Òåñòàìè, ïîäòâåðæäàþùèìè íàëè÷èå ôî-

14 “Îïòè÷åñêèé æóðíàë”, òîì 75, ¹ 9, 2008

òîáèîëîãè÷åñêîãî ýôôåêòà ïðè âîçäåéñòâèè èçëó÷åíèÿ íà ýìáðèîíû, áûëè âûáðàíû ðàçìåðíî-âåñîâûå ïîêàçàòåëè è óñòîé÷èâîñòü ê äåéñòâèþ ýêñòðåìàëüíûõ òåìïåðàòóð (òåðìîðåçèñòåíòíîñòü) ñòàíäàðòíîé ìîëîäè îñåòðîâûõ ðûá, ïîëó÷åííîé èç îïëîäîòâîðåííîé èêðû, ïîäâåðãàâøåéñÿ (èëè íåïîäâåðãàâøåéñÿ) êðàòêîâðåìåííîìó âîçäåéñòâèþ ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ.
Ìàòåðèàëû è ìåòîäû èññëåäîâàíèé
Óâëàæíåííàÿ îïëîäîòâîðåííàÿ èêðà âîçâðàòíîãî ãèáðèäà áåñòåðà íà ýòàïå îðãàíîãåíåçà ïîìåùàëàñü â ÷àøêó Ïåòðè â âèäå ìîíîñëîÿ. Âîçäåéñòâèå ïîëÿðèçîâàííûì ëàçåðíûì èçëó÷åíèåì èíôðàêðàñíîé îáëàñòè ñïåêòðà λ = 808 íì îñóùåñòâëÿëîñü ñ ïîìîùüþ ëàçåðíîãî òåðàïåâòè÷åñêîãî àïïàðàòà “Ñåíñ 815”, ñîçäàííîãî â Èíñòèòóòå ôèçèêè èìåíè Á.È. Ñòåïàíîâà ÍÀÍ Áåëîðóññèè íà áàçå ïîëóïðîâîäíèêîâîãî ëàçåðà [7]. Âûáîð äëèíû âîëíû ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ îïðåäåëÿåòñÿ âûñîêîé áèîëîãè÷åñêîé àêòèâíîñòüþ èçëó÷åíèÿ äàííîé îáëàñòè ñïåêòðà è åå ñîîòâåòñòâèåì òàê íàçûâàåìîìó “îêíó ïðîçðà÷íîñòè áèîëîãè÷åñêèõ òêàíåé”, ÷åì îáåñïå÷èâàåòñÿ ìàêñèìàëüíàÿ ãëóáèíà ïðîíèêíîâåíèÿ îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ â òêàíü. Êàê ïîêàçàíî íàìè ðàíåå [18], ÷åðíàÿ îêðàñêà èêðû îñåòðîâûõ ðûá, îáóñëîâëåííàÿ ïðèñóòñòâèåì ìåëàíèíîâîãî ïèãìåíòà, íå ÿâëÿåòñÿ ïðåïÿòñòâèåì äëÿ èçëó÷åíèÿ óêàçàííîé îáëàñòè ñïåêòðà. Òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè àïïàðàòà “Ñåíñ 815” îáåñïå÷èâàëè âîçìîæíîñòü âîçäåéñòâèÿ ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ â íåïðåðûâíîì è ìîäóëèðîâàííîì ðåæèìàõ ïðè ÷àñòîòå ìîäóëÿöèè F = 1, 2, 5, 10, 50 Ãö. Ãëóáèíà ìîäóëÿöèè ñîñòàâëÿëà íå ìåíåå 95%, à ñêâàæíîñòü Q = T/τ = 2, ãäå Ò – ïåðèîä, τ – äëèòåëüíîñòü èìïóëüñà [18]. Âî âñåõ âàðèàíòàõ îáëó÷åíèÿ ñðåäíÿÿ ìîùíîñòü èçëó÷åíèÿ ñîñòàâëÿëà W = 250 ± 5 ìÂò. Âûðàâíèâàíèå ñðåäíåé ìîùíîñòè èçëó÷åíèÿ äëÿ íåïðåðûâíîãî è ìîäóëèðîâàííîãî ðåæèìîâ âîçäåéñòâèÿ îñóùåñòâëÿëîñü ïóòåì ðåãóëèðîâêè òîêà, ïðîòåêàþùåãî ÷åðåç ïîëóïðîâîäíèêîâûé ëàçåð, è êîíòðîëèðîâàëîñü èçìåðèòåëåì ñðåäíåé ìîùíîñòè è ýíåðãèè ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ ÈÌÎ-3Ñ. Âàæíî îòìåòèòü, ÷òî èçìåíåíèå òîêà íàêà÷êè ëàçåðà ïðè ïåðåõîäå îò íåïðåðûâíîãî èçëó÷åíèÿ ê ìîäóëèðîâàííîìó ïðàêòè÷åñêè íå ïðèâîäèò ê ïðîñòðàíñòâåííîìó ïåðåðàñïðåäåëåíèþ èíòåíñèâíîñòè èçëó÷åíèÿ. Ïîääåðæàíèå ìîùíîñòè èçëó÷åíèÿ íà çàäàííîì óðîâíå íåçàâèñèìî îò óñëîâèé ýêñïëóàòàöèè è òåìïåðàòóðíîãî ðåæèìà îáåñïå÷èâàëîñü îáðàòíîé ñâÿçüþ ìåæäó âûõîäíîé ìîùíîñòüþ è òîêîì ðàçðÿäà ëàçåðà, ïðåäóñìîòðåííîé â àïïàðàòå “Ñåíñ 815” [7]. Èçëó÷åíèå ëàçåðà ðàñôîêóñèðîâàëîñü ëèíçîé òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû ðàçìåð ñâåòîâîãî ïÿòíà ñîîò-

âåòñòâîâàë ïëîùàäè (S = 85 ñì2) ìîíîñëîÿ îáëó÷àåìîé èêðû. Ïëîòíîñòü ìîùíîñòè âîçäåéñòâóþùåãî èçëó÷åíèÿ ñîñòàâëÿëà P = 2,9 ± 0,2 ìÂò/ñì2, ÷òî, ñîãëàñíî [18], ÿâëÿåòñÿ îïòèìàëüíûì çíà÷åíèåì äëÿ ïîâûøåíèÿ æèçíåñòîéêîñòè ìîëîäè îñåòðîâûõ ðûá. Äëÿ èñêëþ÷åíèÿ âîçìîæíûõ àðòåôàêòîâ, âûçâàííûõ íåîäíîðîäíûì ïðîñòðàíñòâåííûì ðàñïðåäåëåíèåì âîçäåéñòâóþùåãî èçëó÷åíèÿ, ïîëîæåíèå ÷àøêè Ïåòðè îòíîñèòåëüíî ñâåòîâîãî ïÿòíà èçìåíÿëè êàæäûå 15–20 ñ áåç èçìåíåíèÿ ðàññòîÿíèÿ äî èñòî÷íèêà èçëó÷åíèÿ. Îáëó÷åíèå èêðû ïðîâîäèëè â òå÷åíèå 30, 60, 90, 180, 300, 600 ñ ïðè òåìïåðàòóðå 16 ± 1 °Ñ. Êîíòðîëüíûå (èíòàêòíûå) îáðàçöû èêðû òàêæå ïîìåùàëèñü â ÷àøêó Ïåòðè è íàõîäèëèñü â òåõ æå óñëîâèÿõ, çà èñêëþ÷åíèåì îáëó÷åíèÿ, ÷òî è îïûòíûå îáðàçöû.
Ïîñëå îáëó÷åíèÿ èêðó ïîìåùàëè äëÿ äàëüíåéøåãî èíêóáèðîâàíèÿ â óìåíüøåííûå îáðàçöû àïïàðàòîâ Âåéñà, ãäå, äîñòèãíóâ çàâåðøåíèÿ ýìáðèîíàëüíîãî ðàçâèòèÿ, ïðîèñõîäèë âûêëåâ ïðåäëè÷èíîê. Îïûòíûå è êîíòðîëüíûå ãðóïïû ñîäåðæàëè â îòäåëüíûõ àïïàðàòàõ, â êîòîðûõ îáåñïå÷èâàëîñü ïîñòîÿíñòâî ãèäðîõèìè÷åñêèõ óñëîâèé. Âûêëþíóâøèõñÿ ïðåäëè÷èíîê ïåðåíîñèëè â îòäåëüíûå ñàäêè äëÿ êàæäîé èññëåäóåìîé ãðóïïû. Ïëîòíîñòü ïîñàäêè ñîñòàâëÿëà 5000 îñîáåé/ì2. Ïåðåõîä íà àêòèâíîå ïèòàíèå ïðîèñõîäèë ÷åðåç 10 ± 1 ñóòîê. Ïðè ýòîì ïëîòíîñòü ïîñàäêè ëè÷èíîê ñîêðàùàëè â 2 ðàçà è îíà ñîñòàâëÿëà 2500 îñîáåé/ì2. Ïåðâûå 10 äíåé ïîñëå ïåðåõîäà íà àêòèâíîå ïèòàíèå êîðìëåíèå îñóùåñòâëÿëîñü êàæäûå 2 ÷ íàóïëèÿìè àðòåìèè è ñòàðòîâûìè êîìáèêîðìàìè â ñîîòíîøåíèè 60:40%, â ïîñëåäóþùåì – 100% ñóõèìè êîìáèêîðìàìè.  ïåðåðûâàõ ìåæäó êîðìëåíèÿìè îñóùåñòâëÿëàñü ÷èñòêà ñàäêîâ, óäàëåíèå îñòàòêîâ êîðìà, ïîãèáøèõ ëè÷èíîê.  ïåðèîä âûðàùèâàíèÿ òåìïåðàòóðà âîäû ïîääåðæèâàëàñü íà óðîâíå 20 ± 2 °Ñ.
Êîíòðîëü íàä ðàçìåðíî-âåñîâûìè ïîêàçàòåëÿìè è òåñòû íà æèçíåñòîéêîñòü ê äåéñòâèþ ýêñòðåìàëüíûõ òåìïåðàòóð ïðîâîäèëè ñ ìîëîäüþ, äîñòèãøåé 50-äíåâíîãî âîçðàñòà.  êà÷åñòâå ïàðàìåòðîâ, õàðàêòåðèçóþùèõ âëèÿíèå èçëó÷åíèÿ íà ðàçìåðíîâåñîâûå ïîêàçàòåëè ðûá, èñïîëüçîâàëè âåëè÷èíû: γm = (Mo/Mê)100% è γl = (Lo/Lê)100%, ãäå Mê è Lê – ìàññà è äëèíà îñîáåé, ïîëó÷åííûõ èç èêðû, íå ïîäâåðãàâøåéñÿ äåéñòâèþ ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ (êîíòðîëüíàÿ ãðóïïà), Mo è Lo – ìàññà è äëèíà îñîáåé, ïîëó÷åííûõ èç èêðû, îáëó÷åííîé ëàçåðîì (îïûòíàÿ ãðóïïà). Äëèíó êàæäîé îñîáè èçìåðÿëè ëèíåéêîé ñ öåíîé äåëåíèÿ 1 ìì. Âçâåøèâàíèå ìîëîäè ïðîèçâîäèëè èíäèâèäóàëüíî íà âåñàõ ìîäåëè ÂËÐ-200, öåíà äåëåíèÿ øêàëû 1 ìã, äîïóñêàåìàÿ ïîãðåøíîñòü ± 0,25 ìã. Êàæäàÿ êîíòðîëüíàÿ è îïûòíàÿ ãðóïïà ïðè ïðîâåäåíèè èçìåðåíèé ðàçìåðíî-âåñîâûõ ïîêàçàòåëåé âêëþ÷àëà ïî 140 îñîáåé.

“Îïòè÷åñêèé æóðíàë”, òîì 75, ¹ 9, 2008

15

Òåñòîì, ñâèäåòåëüñòâóþùèì îá èçìåíåíèè æèçíåñòîéêîñòè ìîëîäè, ýìáðèîíû êîòîðîé íà ñòàäèè îðãàíîãåíåçà ïîäâåðãàëèñü ëàçåðíîìó îáëó÷åíèþ, áûëà âûáðàíà âåëè÷èíà δ = (to/tê)100 %, ãäå tê, tî – âðåìåííîé èíòåðâàë îò íà÷àëà èíêóáàöèè ìîëîäè ïðè ýêñòðåìàëüíîé òåìïåðàòóðå 32 °Ñ äî íàñòóïëåíèÿ ëåòàëüíîãî èñõîäà ó îñîáåé êîíòðîëüíîé è îïûòíîé ãðóïï ñîîòâåòñòâåííî. Óêàçàííûå îïûòû ïðîâîäèëè â 80-ëèòðîâîì àâòîìàòè÷åñêîì òåðìîñòàòå ñ ìèêðîïðîöåññîðîì, îáåñïå÷èâàþùèì âîçìîæíîñòü ïåðåìåøèâàíèÿ è ïðèíóäèòåëüíîé àýðàöèè âîäû, à òàêæå åå íàãðåâàíèå ñ çàäàííîé ñêîðîñòüþ èëè ïîääåðæàíèå òåìïåðàòóðû íà òðåáóåìîì çíà÷åíèè.  òåðìîñòàòå ôèêñèðîâàëñÿ ñàäî÷åê èç ëàòóííîé ñåòêè, â êîòîðûé ïîìåùàëè ïîäîïûòíóþ ìîëîäü îñåòðîâûõ ðûá. Ìîëîäü âûäåðæèâàëè â ñàäî÷êå â òå÷åíèå 24 ÷ áåç ïèùè ïðè òåìïåðàòóðå 20 ± 0,2 °Ñ. Çàòåì âêëþ÷àëè íàãðåâàòåëü è â òå÷åíèå 40 ìèí âîäó ïîäîãðåâàëè äî òåìïåðàòóðû 31 °Ñ. ×åðåç 2 ìèí òåìïåðàòóðó âîäû ôîðñèðîâàííî ïîäíèìàëè äî 32 ± 0,2 °Ñ è ñ ýòîãî ìîìåíòà ñåêóíäîìåðîì ôèêñèðîâàëè âðåìÿ, ÷åðåç êîòîðîå íàáëþäàåòñÿ ãèáåëü êàæäîé îñîáè â êîíòðîëüíîé è îïûòíîé ãðóïïàõ. Êðèòåðèåì ëåòàëüíîãî èñõîäà ÿâëÿëàñü îñòàíîâêà äâèæåíèÿ æàáåðíûõ êðûøåê. Êàæäàÿ êîíòðîëüíàÿ è îïûòíàÿ ãðóïïà ïðè ïðîâåäåíèè òåñòîâ íà òåðìîðåçèñòåíòíîñòü âêëþ÷àëà ïî 30 îñîáåé.
Ñòàòèñòè÷åñêóþ îáðàáîòêó ïîëó÷åííûõ äàííûõ ïðîâîäèëè ïî ñòàíäàðòíîé ìåòîäèêå ñ èñïîëüçîâàíèåì ïàêåòà Microsoft Excel. Äîñòîâåðíîñòü ïîëó÷åííûõ äàííûõ îöåíèâàëè ïî êðèòåðèþ Ñòüþäåíòà.
Ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé
Ïðîâåäåííûå èññëåäîâàíèÿ ïîêàçàëè, ÷òî êðàòêîâðåìåííîå âîçäåéñòâèå íà ýìáðèîíû îñåòðîâûõ ðûá íà ñòàäèè îðãàíîãåíåçà ïîëÿðèçîâàííûì ëàçåð-

íûì èçëó÷åíèåì áëèæíåé èíôðàêðàñíîé îáëàñòè ñïåêòðà ñ äëèíîé âîëíû λ = 808 íì â îïðåäåëåííîì èíòåðâàëå èíòåíñèâíîñòåé è äîç (âðåìåí îáëó÷åíèÿ) ïðèâîäèò ê äîñòîâåðíîìó óâåëè÷åíèþ ðàçìåðíî-âåñîâûõ ïîêàçàòåëåé 50-äíåâíîé ìîëîäè. Ïàðàìåòðû ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ, îêàçûâàþùåãî ïðè ðàçëè÷íûõ ðåæèìàõ âîçäåéñòâèÿ (íåïðåðûâíûé èëè ìîäóëèðîâàííûé ñ ÷àñòîòîé 1, 2, 5, 10, 50 Ãö) ìàêñèìàëüíîå ñòèìóëèðóþùåå äåéñòâèå íà äëèíó è ìàññó ìîëîäè ðûá, ïðèâåäåíû â òàáë. 1. Êàê âèäíî èç òàáëèöû, åñëè â êîíòðîëüíîé ãðóïïå, îñîáè êîòîðîé ïîëó÷åíû èç íåîáëó÷åííîé èêðû, ñðåäíÿÿ ìàññà 50-äíåâíîé ìîëîäè ñîñòàâèëà M = 566,3 ± 9,5 ìã, à ñðåäíÿÿ äëèíà L = 47,0 ± 0,5 ìì, òî äëÿ ãðóïïû ðûá, ýìáðèîíû êîòîðîé ïîäâåðãàëèñü âîçäåéñòâèþ íåïðåðûâíîãî ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ ñ äëèíîé âîëíû λ = 808 íì, ïëîòíîñòüþ ìîùíîñòè P = 2,9 ± 0,2 ìÂò/ñì2 â òå÷åíèå t = 60 c, M = 881,1±13,6 ìã è L = 58,8±0,5 ìì. Òî åñòü ïðè óêàçàííîì âàðèàíòå îáëó÷åíèÿ îòìå÷àåòñÿ äîñòîâåðíûé (p < 0,001) ýôôåêò ñòèìóëÿöèè (ïðåâûøåíèå íàä êîíòðîëåì) ðàçìåðíî-âåñîâûõ ïîêàçàòåëåé: ïî êðèòåðèþ ìàññû γm = 155,6%; ïî êðèòåðèþ äëèíû – γl = 125,1%.
Îáðàùàåò íà ñåáÿ âíèìàíèå, ÷òî ñòèìóëèðóþùèé ýôôåêò çàâèñèò îò âðåìåíè âîçäåéñòâèÿ, à òàêæå îò ðåæèìà îáëó÷åíèÿ. Íàïðèìåð, ïðè òîé æå ýêñïîçèöèè (t = 60 c) è èíòåíñèâíîñòè âîçäåéñòâóþùåãî èçëó÷åíèÿ (P = 2,9 ± 0,2 ìÂò/ñì2) ïåðåõîä ê ìîäóëèðîâàííîìó ðåæèìó ñ F = 50 Ãö ñîïðîâîæäàåòñÿ çíà÷èòåëüíûì óâåëè÷åíèåì ðàçìåðíî-âåñîâûõ ïîêàçàòåëåé: γm = 195,7% (M = 1108,3 ± 18,1 ìã); γl = 130,9% (L = 61,5 ± 1,0 ìì). Òî åñòü âîçäåéñòâèå íà ýìáðèîíû èçëó÷åíèåì, ìîäóëèðîâàííûì ïî èíòåíñèâíîñòè ñ ÷àñòîòîé 50 Ãö, ïðèâîäèò ïðàêòè÷åñêè ê äâóêðàòíîìó óâåëè÷åíèþ ìàññû ìîëîäè ïî ñðàâíåíèþ ñ îñîáÿìè, ïîëó÷åííûìè èç íåîáëó÷åííîé èêðû, è â 1,3 ðàçà ê áîëåå âûñîêîìó ýôôåêòó

Òàáëèöà 1. Ïàðàìåòðû íèçêîèíòåíñèâíîãî ïîëÿðèçîâàííîãî ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ èíôðàêðàñíîé îáëàñòè ñïåêòðà (λ = 808 íì, P = 2,9 ± 0,2 ìÂò/ñì2), îêàçûâàþùåãî ìàêñèìàëüíûé ñòèìóëèðóþùèé ýôôåêò íà ðàçìåðíî-âåñîâûå ïîêà-
çàòåëè ñòàíäàðòíîé 50-äíåâíîé ìîëîäè ãèáðèäà áåñòåðà ïðè îáëó÷åíèè ýìáðèîíîâ íà ñòàäèè îðãàíîãåíåçà

Ðåæèì îáëó÷åíèÿ. ×àñòîòà ìîäóëÿöèè F
Êîíòðîëü Íåïðåðûâíûé 1 Ãö 2 Ãö 5 Ãö 10 Ãö 50 Ãö

Âðåìÿ îáëó÷åíèÿ, ñ
0 60 180 300 300 300 60

Ñðåäíÿÿ ìàññà Ì

M ± m, ìã

γm, %

566,3 ± 9,5 881,1 ± 13,6 638,5 ± 11,1 699,8 ± 17,1 662,7 ± 13,1 651,6 ± 13,9 1108,3 ± 18,1

100 155,6 ± 2,4* 112,7 ± 2,0* 123,6 ± 3,0* 117,0 ± 2,3* 115,1± 2,5* 195,7 ± 3,2*

Ñðåäíÿÿ äëèíà L

M ± m, ìì

γl, %

47,0 ± 0,5 58,8 ± 0,5 52,0 ± 0,3 56,7 ± 0,3 53,5 ± 0,4 52,9 ± 0,3 61,5 ± 1,0

100 125,1 ± 1,0* 110,7 ± 0,6* 120,7 ± 0,7* 113,9 ± 1,0* 112,5 ± 0,6* 130,9 ± 2,0*

* Äîñòîâåðíîñòü îòëè÷èÿ îò êîíòðîëÿ: p < 0,001.

16 “Îïòè÷åñêèé æóðíàë”, òîì 75, ¹ 9, 2008

ñòèìóëÿöèè ïî ñðàâíåíèþ ñ íåìîäóëèðîâàííûì èçëó÷åíèåì. Äîñòîâåðíîñòü îòëè÷èé ìåæäó êîíòðîëåì è êàæäûì âàðèàíòîì îáëó÷åíèÿ, à òàêæå ìåæäó óêàçàííûìè âàðèàíòàìè íåïðåðûâíîãî è ìîäóëèðîâàííîãî îáëó÷åíèÿ p < 0,001. Îòìåòèì, ÷òî â îòëè÷èå îò ìàññû, äëèíà îñîáåé íå ñòîëü ñóùåñòâåííî, õîòÿ è äîñòîâåðíî, îòëè÷àåòñÿ â âûøåóêàçàííûõ âàðèàíòàõ îáëó÷åíèÿ.
Êàê ñëåäóåò èç òàáë. 1, âðåìÿ âîçäåéñòâèÿ (äîçà) òàêæå ñóùåñòâåííûì îáðàçîì ñêàçûâàåòñÿ íà âåëè÷èíå ñòèìóëèðóþùåãî äåéñòâèÿ ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ â îòíîøåíèè ðàçìåðíî-âåñîâûõ ïîêàçàòåëåé 50-äíåâíîé ìîëîäè. Ïîýòîìó ïðåäñòàâëÿëî èíòåðåñ èçó÷èòü âçàèìîñâÿçü ìåæäó ýôôåêòîì ñòèìóëÿöèè è äîçîé âîçäåéñòâóþùåãî èçëó÷åíèÿ. Çàâèñèìîñòè ìàññû ìîëîäè îñåòðîâûõ ðûá â ïðîöåíòàõ ê êîíòðîëþ îò âðåìåíè âîçäåéñòâèÿ (γm = f (t)) íà ýìáðèîíû íåïðåðûâíîãî èçëó÷åíèÿ (êðèâàÿ 1) è èçëó÷åíèÿ, ìîäóëèðîâàííîãî ïî èíòåíñèâíîñòè ñ F = 1 (êðèâàÿ 2), 2 (êðèâàÿ 3), 5 (êðèâàÿ 4), 10 (êðèâàÿ 5) è 50 Ãö (êðèâàÿ 6), ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 1 (äëÿ âñåõ âàðèàíòîâ îáëó÷åíèÿ P = 2,9 ± 0,2 ìÂò/ñì2). Èç ðèñóíêà âèäíî, ÷òî äëÿ êàæäîé äîçîâîé êðèâîé íàáëþäàåòñÿ îïòèìóì, ñîîòâåòñòâóþùèé ìàêñèìàëüíîìó óâåëè÷åíèþ ìàññû ïî ñðàâíåíèþ ñ êîíòðîëåì, â çàâèñèìîñòè γm = f (t). Äëÿ íåïðåðûâíîãî èçëó÷åíèÿ è èçëó÷åíèÿ, ìîäóëèðîâàííîãî ñ ÷àñòîòîé 50 Ãö, ìàêñèìàëüíîå ñòèìóëèðóþùåå äåéñòâèå íàáëþäàåòñÿ äëÿ t = 60 c (ýíåðãåòè÷åñêàÿ ýêñïîçèöèÿ Emax = = 174 ìÄæ/ñì2). Êàê óâåëè÷åíèå, òàê è óìåíüøåíèå ýíåðãåòè÷åñêîé íàãðóçêè ïðèâîäèò ê ñíèæåíèþ ñòèìóëèðóþùåãî äåéñòâèÿ. Îáðàùàåò íà ñåáÿ âíèìàíèå, ÷òî âðåìÿ, ñîîòâåòñòâóþùåå ìàêñèìóìó ñòèìóëÿöèè äëÿ ðàçëè÷íûõ ðåæèìîâ îáëó÷åíèÿ, çàâèñèò îò ÷àñòîòû ìîäóëÿöèè. Òàê, ïðè F = 1 Ãö (êðèâàÿ 2) îïòèìàëüíîå âðåìÿ îáëó÷åíèÿ ñîñòàâëÿåò 180 c (Emax = 522 ìÄæ/ñì2), à ïðè F = 2 (êðèâàÿ 3), 5 (êðèâàÿ 4) è 10 Ãö (êðèâàÿ 5) – t = 300 c (Emax = = 870 ìÄæ/ñì2). Ïðè ýòîì âåëè÷èíà ìàêñèìàëüíîãî ýôôåêòà èíäèâèäóàëüíà äëÿ êàæäîé äîçîâîé êðèâîé.
Òàêèì îáðàçîì, ïðåäñòàâëåííûå äàííûå ñâèäåòåëüñòâóþò, ÷òî êðàòêîâðåìåííîå âîçäåéñòâèå ïîëÿðèçîâàííûì ëàçåðíûì èçëó÷åíèåì ñ λ = 808 íì, P = 2,9 ± 0,2 ìÂò/ñì2 êàê â íåïðåðûâíîì, òàê è ìîäóëèðîâàííîì ðåæèìàõ íà ýìáðèîíû íà ñòàäèè îðãàíîãåíåçà îáåñïå÷èâàåò â îïðåäåëåííîì ýíåðãåòè÷åñêîì äèàïàçîíå ïîâûøåíèå ïî ñðàâíåíèþ ñ êîíòðîëåì ìàññû 50-äíåâíîé ìîëîäè âîçâðàòíîãî ãèáðèäà áåñòåðà. Îïòèìàëüíûì ïî êðèòåðèþ óâåëè÷åíèÿ ðàçìåðíî-âåñîâûõ ïîêàçàòåëåé ìîëîäè ÿâëÿåòñÿ èñïîëüçîâàíèå ìîäóëèðîâàííîãî ñ F = 50 Ãö èçëó÷åíèÿ ïðè t = 60 c. Íàïðîòèâ, ïðè âîçäåéñòâèè èçëó÷åíèÿ ñ F = 1 Ãö, ñòèìóëèðóþùåå äåéñòâèå íàè-

γm, % 180 6

140 1

3

100 0

4 5
200

2 400 600 t, c

Ðèñ. 1. Âëèÿíèå âðåìåíè îáëó÷åíèÿ (λ = 808 íì, P = 2,9 ìÂò/ñì2) îïëîäîòâîðåííîé èêðû íà ìàññó 50-äíåâíîé ìîëîäè îñåòðîâûõ ðûá (â ïðîöåíòàõ ê êîíòðîëþ) â çàâèñèìîñòè îò ðåæèìîâ âîçäåéñòâèÿ
ëàçåðíûì èçëó÷åíèåì è ÷àñòîòû åãî ìîäóëÿöèè: 1 – íåïðåðûâíûé ðåæèì, 2–6 – èçëó÷åíèå ìîäóëèðîâàíî ñ F = 1, 2, 5, 10, 50 Ãö.

ìåíåå âûðàæåíî: â îïòèìóìå (t = 180 c) âåëè÷èíà ýôôåêòà íå ïðåâûøàåò γm = 110,7%, à ïðè t = 30, 60 è 300 ñ ôîòîáèîëîãè÷åñêîå äåéñòâèå ïðàêòè÷åñêè îòñóòñòâóåò.
Êàê óæå îòìå÷àëîñü, äðóãèì êðèòåðèåì, ïîäòâåðæäàþùèì âûðàæåííóþ çàâèñèìîñòü áèîëîãè÷åñêîé àêòèâíîñòè ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ íà ýìáðèîíàëüíîì óðîâíå îò ÷àñòîòû ìîäóëÿöèè ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ, ÿâëÿåòñÿ óñòîé÷èâîñòü ê äåéñòâèþ ýêñòðåìàëüíûõ òåìïåðàòóð (òåðìîðåçèñòåíòíîñòü) ñòàíäàðòíîé ìîëîäè îñåòðîâûõ ðûá, ïîëó÷åííîé èç îïëîäîòâîðåííîé èêðû, ïîäâåðãàâøåéñÿ èëè íåïîäâåðãàâøåéñÿ êðàòêîâðåìåííîìó âîçäåéñòâèþ ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ.
Ïðîâåäåííûå èññëåäîâàíèÿ ïîêàçàëè, ÷òî ëåòàëüíûé èñõîä ó 50-äíåâíîé ìîëîäè, ïîëó÷åííîé èç èêðû, îáëó÷åííîé â íåïðåðûâíîì èëè ìîäóëèðîâàííîì ðåæèìàõ, íàáëþäàåòñÿ ïðè áîëåå ïðîäîëæèòåëüíîì âîçäåéñòâèè íà ìîëîäü ýêñòðåìàëüíîé òåìïåðàòóðû (32 °Ñ), ÷åì ó íåîáëó÷åííûõ îñîáåé. Ïàðàìåòðû ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ, îáåñïå÷èâàþùèå ìàêñèìàëüíûå çíà÷åíèÿ ýôôåêòà ñòèìóëÿöèè äëÿ ðàçëè÷íûõ ðåæèìîâ îáëó÷åíèÿ ýìáðèîíîâ îñåòðîâûõ ðûá, ïðåäñòàâëåíû â òàáë. 2. Êàê ñëåäóåò èç òàáëèöû, åñëè â êîíòðîëüíîé (íåîáëó÷åííîé) ãðóïïå ñðåäíÿÿ ïðîäîëæèòåëüíîñòü âûæèâàíèÿ 50-äíåâíîé ìîëîäè îñåòðîâûõ ðûá ïðè äåéñòâèè ýêñòðåìàëüíîé òåìïåðàòóðû ñîñòàâèëà tê = 145,3 ± 1,1 ìèí, òî â ãðóïïå ðûá, ýìáðèîíû êîòîðîé ïîäâåðãàëèñü âîç-

“Îïòè÷åñêèé æóðíàë”, òîì 75, ¹ 9, 2008

17

Òàáëèöà 2. Ïàðàìåòðû íèçêîèíòåíñèâíîãî ïîëÿðèçîâàííîãî ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ èíôðàêðàñíîé îáëàñòè ñïåêòðà (λ = 808 íì, P = 2,9 ± 0,2 ìÂò/ñì2), îêàçûâàþùåãî ìàêñèìàëüíûé ñòèìóëèðóþùèé ýôôåêò íà óñòîé÷èâîñòü ê äåéñòâèþ
ýêñòðåìàëüíîé òåìïåðàòóðû ñòàíäàðòíîé 50-äíåâíîé ìîëîäè ãèáðèäà áåñòåðà ïðè îáëó÷åíèè ýìáðèîíîâ íà ñòàäèè
îðãàíîãåíåçà

Ðåæèì îáëó÷åíèÿ.

Âðåìÿ

Âðåìÿ äî íàñòóïëåíèÿ

×àñòîòà ìîäóëÿöèè F îáëó÷åíèÿ, ñ ëåòàëüíîãî èñõîäà t, ìèí

Êîíòðîëü íåïðåðûâíûé 1 Ãö 2 Ãö 5 Ãö 10 Ãö 50 Ãö

0 60 180 300 600 300 60

145,3 ± 1,1 220,0 ± 1,6 196,5 ± 2,9 178,2 ± 4,1 167,8 ± 2,3 192,7 ± 2,0 307,0 ± 3,5

Âåëè÷èíà ñòèìóëèðóþùåãî Äîñòîâåðíîñòü îòëè÷èé

äåéñòâèÿ δ, %

îò êîíòðîëÿ

100 151,4 ± 0,6 135,3 ± 2,0 122,4 ± 2,3 115,5 ± 1,5 132,6 ± 4,0 211,3 ± 2,4

— p < 0,001 p < 0,001 p < 0,001 p < 0,001 p < 0,001 p < 0,001

äåéñòâèþ íåïðåðûâíîãî ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ λ = 808 íì, P = 2,9 ± 0,2 ìÂò/ñì2 â òå÷åíèå 60 ñ – tî = = 220,0 ± 1,6 ìèí. Òî åñòü ñòèìóëèðóþùèé ýôôåêò, îöåíèâàåìûé ïî êðèòåðèþ æèçíåñòîéêîñòè δ = = (to/tê)100%, ñîñòàâëÿåò δ = 151,4% (äîñòîâåðíîñòü îòëè÷èÿ îò êîíòðîëÿ p < 0,001). Ïåðåõîä â ðåæèì ìîäóëÿöèè ñ ÷àñòîòîé 50 Ãö, P = 2,9 ± 0,2 ìÂò/ñì2, t = 60 ñ ñîïðîâîæäàåòñÿ åùå áîëåå âûðàæåííîé âåëè÷èíîé ñòèìóëÿöèè: tî = 307,0 ± 3,5 ìèí, òî åñòü δ = 211,3%. Îòìåòèì, ÷òî ïðè äàííîé ÷àñòîòå ìîäóëÿöèè íàáëþäàåòñÿ äîñòîâåðíîå îòëè÷èå (p < 0,001) îò âåëè÷èíû ñòèìóëèðóþùåãî äåéñòâèÿ, âûçûâàåìîãî íåïðåðûâíûì èçëó÷åíèåì.
Äåòàëüíàÿ çàâèñèìîñòü ïàðàìåòðà òåðìîðåçèñòåíòíîñòè (δ = (to/tê)100%) îò âðåìåíè âîçäåéñòâèÿ (δ = f(t)) íà ýìáðèîíû íåïðåðûâíîãî èçëó÷åíèÿ (êðèâàÿ 1) è èçëó÷åíèÿ, ìîäóëèðîâàííîãî ïî èíòåíñèâíîñòè ïðè F = 1 (êðèâàÿ 2), 2 (êðèâàÿ 3), 5 (êðèâàÿ 4), 10 (êðèâàÿ 5), 50 Ãö (êðèâàÿ 6), ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 2 (äëÿ âñåõ âàðèàíòîâ îáëó÷åíèÿ P = = 2,9 ± 0,2 ìÂò/ñì2). Êàê ñëåäóåò èç ðèñóíêà, èñïîëüçîâàíèå äðóãèõ ÷àñòîò ìîäóëÿöèè èçëó÷åíèÿ (F = 1, 2, 5, 10 Ãö) è âàðüèðîâàíèå âðåìåíè îáëó÷åíèÿ â äèàïàçîíå t = 30–600 ñ íå ïðèâîäèò ê ïîâûøåíèþ ýôôåêòà ñòèìóëÿöèè ïî ñðàâíåíèþ ñ äåéñòâèåì èçëó÷åíèÿ, ìîäóëèðîâàííîãî ñ ÷àñòîòîé 50 Ãö. Òî åñòü çíà÷åíèå F = 50 Ãö ÿâëÿåòñÿ îïòèìàëüíûì äëÿ ïîâûøåíèÿ òåðìîðåçèñòåíòíîñòè ìîëîäè. Îáðàùàåò íà ñåáÿ âíèìàíèå, ÷òî îïòèìàëüíîå âðåìÿ âîçäåéñòâèÿ äëÿ ñòèìóëÿöèè æèçíåñòîéêîñòè ìîëîäè çàâèñèò îò ÷àñòîòû ìîäóëÿöèè. Òàê, åñëè äëÿ íåïðåðûâíîãî èçëó÷åíèÿ è èçëó÷åíèÿ, ìîäóëèðîâàííîãî ñ ÷àñòîòîé 50 Ãö, ìàêñèìàëüíûé ýôôåêò íàáëþäàåòñÿ äëÿ âðåìåíè îáëó÷åíèÿ t = 60 ñ, òî ïðè F = 1 Ãö – äëÿ t = 180 ñ, ïðè F = 2 è 10 Ãö – äëÿ t = 300 ñ, à ïðè F = 5 Ãö – äëÿ t = 600 ñ.
Òàêèì îáðàçîì, ìàêñèìàëüíîå ñòèìóëèðóþùåå äåéñòâèå êàê ïî êðèòåðèþ òåðìîðåçèñòåíòíîñòè, òàê

δ, % 180

6

140 1

25 3

4

100

0 200 400 600 t, c

Ðèñ. 2. Âëèÿíèå âðåìåíè îáëó÷åíèÿ (λ = 808 íì, P = 2,9 ìÂò/ñì2) îïëîäîòâîðåííîé èêðû íà óñòîé÷èâîñòü ñòàíäàðòíîé 50-äíåâíîé ìîëîäè îñåòðî-
âûõ ðûá ê äåéñòâèþ ýêñòðåìàëüíîé òåìïåðàòóðû (â ïðîöåíòàõ ê êîíòðîëþ) â çàâèñèìîñòè îò ðåæèìîâ âîçäåéñòâèÿ ëàçåðíûì èçëó÷åíèåì è ÷àñòîòû
åãî ìîäóëÿöèè: 1 – íåïðåðûâíûé ðåæèì, 2–6 – èçëó÷åíèå ìîäóëèðîâàíî ñ F = 1, 2, 5, 10, 50 Ãö.

è ïî êðèòåðèþ óâåëè÷åíèÿ ðàçìåðíî-âåñîâûõ ïîêàçàòåëåé ìîëîäè îñåòðîâûõ ðûá íàáëþäàåòñÿ ïðè îáëó÷åíèè îïëîäîòâîðåííîé èêðû íà ñòàäèè îðãà-
íîãåíåçà ïîëÿðèçîâàííûì ëàçåðíûì èçëó÷åíèåì â èíôðàêðàñíîé îáëàñòè ñïåêòðà ïðè λ = 80 íì, P = 2,9 ± 0,2 ìÂò/ñì2, ìîäóëèðîâàííûì ïî èíòåíñèâíîñòè ñ ÷àñòîòîé 50 Ãö (t = 60 ñ).

Îáñóæäåíèå ðåçóëüòàòîâ
Ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû ñâèäåòåëüñòâóþò î âûðàæåííîé áèîëîãè÷åñêîé àêòèâíîñòè íèçêîèíòåíñèâíîãî ïîëÿðèçîâàííîãî ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ áëèæíåé èíôðàêðàñíîé îáëàñòè ñïåêòðà. Ýêñïåðèìåíòàëüíî ýòî âûðàæàåòñÿ â ñïîñîáíîñòè óêàçàí-

18 “Îïòè÷åñêèé æóðíàë”, òîì 75, ¹ 9, 2008

íîãî ôèçè÷åñêîãî ôàêòîðà âëèÿòü íà æèçíåñòîéêîñòü ñòàíäàðòíîé ìîëîäè îñåòðîâûõ ðûá è åå ðàçìåðíîâåñîâûå ïîêàçàòåëè ïðè êðàòêîâðåìåííîì îáëó÷åíèè ýìáðèîíîâ íà ñòàäèè îðãàíîãåíåçà. Ýôôåêòû, èíäóöèðóåìûå ëàçåðíûì èçëó÷åíèåì, õàðàêòåðèçóþòñÿ âûñîêèì óðîâíåì äîñòîâåðíîñòè: p < 0,001. Ñîãëàñíî âûøåïðèâåäåííûì ýêñïåðèìåíòàëüíûì äàííûì, âîçäåéñòâèå ëàçåðíûì èçëó÷åíèåì â íåïðåðûâíîì ðåæèìå (λ = 808 íì, P = 2,9 ìÂò/ñì2, t = 60 ñ) íà ýìáðèîíû óñêîðÿåò ïî ñðàâíåíèþ ñ îñîáÿìè, ïîëó÷åííûìè èç íåîáëó÷åííîé èêðû, ðàçâèòèå ðàçìåðíî-âåñîâûõ ïîêàçàòåëåé ìîëîäè îñåòðîâ ïî êðèòåðèþ ìàññû áîëåå ÷åì â 1,5 ðàçà, à ïî êðèòåðèþ äëèíû òåëà â 1,25 ðàçà. Ìîëîäü, ïîëó÷åííàÿ èç îáëó÷åííîé èêðû, õàðàêòåðèçóåòñÿ òàêæå áîëåå âûñîêîé óñòîé÷èâîñòüþ ê âîçäåéñòâèþ ýêñòðåìàëüíîé òåìïåðàòóðû 32 °Ñ: ïàðàìåòðû òåðìîðåçèñòåíòíîñòè δ = to/tê ïîâûøàþòñÿ â ðåçóëüòàòå êðàòêîâðåìåííîãî âîçäåéñòâèÿ (t = 60 ñ) íåïðåðûâíîãî ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ áîëåå ÷åì â 1,5 ðàçà. Ïîñêîëüêó óñòîé÷èâîñòü æèâûõ îðãàíèçìîâ ê ðàçíîîáðàçíûì ôàêòîðàì âíåøíåé ñðåäû ÿâëÿåòñÿ èíòåãðàëüíûì ïîêàçàòåëåì, òî ýòî ñâèäåòåëüñòâóåò î áîëåå âûñîêîé ñòåïåíè ôèçèîëîãè÷åñêîé ñôîðìèðîâàííîñòè îðãàíèçìà â öåëîì [21].
Îòëè÷èòåëüíîé îñîáåííîñòüþ êàæäîé äîçîâîé êðèâîé (äèàïàçîí èçìåíåíèÿ ýíåðãåòè÷åñêîé íàãðóçêè E = 87–1740 ìÄæ/ñì2), ïîëó÷åííîé ïóòåì âàðüèðîâàíèÿ âðåìåíè âîçäåéñòâèÿ (30–600 ñ), ÿâëÿåòñÿ íàëè÷èå âûðàæåííîé òî÷êè ýêñòðåìóìà, ñîîòâåòñòâóþùåé îïòèìàëüíîìó âðåìåíè îáëó÷åíèÿ îïëîäîòâîðåííîé èêðû.  ýòîé ñâÿçè ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî òàêîé âèä äîçîâîé çàâèñèìîñòè õàðàêòåðåí äëÿ ðåãóëÿòîðíîãî äåéñòâèÿ ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ [1, 14, 15, 18–20].  ÷àñòíîñòè, êóïîëîîáðàçíàÿ êðèâàÿ íàáëþäàåòñÿ äëÿ çàâèñèìîñòè ñêîðîñòè ñèíòåçà ÄÍÊ èëè ïðîëèôåðàòèâíîé àêòèâíîñòè êëåòîê æèâîòíûõ â êóëüòóðå îò âðåìåíè âîçäåéñòâèÿ ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ.
Îòäåëüíîãî îáñóæäåíèÿ çàñëóæèâàåò âûÿâëåííàÿ â íàñòîÿùåé ðàáîòå çàâèñèìîñòü áèîëîãè÷åñêîãî äåéñòâèÿ ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ îò ÷àñòîòû ìîäóëÿöèè. Ñëåäóåò îñîáî ïîä÷åðêíóòü, ÷òî ñðåäíÿÿ ïëîòíîñòü ìîùíîñòè èçëó÷åíèÿ äëÿ íåïðåðûâíîãî è ìîäóëèðîâàííîãî ðåæèìîâ âîçäåéñòâèÿ ïîääåðæèâàëàñü íà îäèíàêîâîì óðîâíå ïðè âñåõ âàðèàíòàõ îáëó÷åíèÿ. Òî åñòü íàáëþäàåìûå îòëè÷èÿ â äåéñòâèè íåïðåðûâíîãî è ìîäóëèðîâàííîãî èçëó÷åíèÿ íå îáóñëîâëåíû äîçîâûì ôàêòîðîì.
Êàê ñëåäóåò èç äàííûõ, ïðåäñòàâëåííûõ â òàáë. 1 è 2 è íà ðèñ. 1 è 2, ïðè âðåìåíè âîçäåéñòâèÿ 60 ñ, îïòèìàëüíîì äëÿ íåïðåðûâíîãî îáëó÷åíèÿ, âî âñåõ èññëåäîâàííûõ ãðóïïàõ ìîäóëèðîâàííîãî âîçäåéñòâèÿ ñ ÷àñòîòîé F = 1, 2, 5, 10 Ãö ñòèìóëèðóþùèé

ýôôåêò çíà÷èòåëüíî íèæå, ÷åì ïðè îáëó÷åíèè ýìáðèîíîâ â íåïðåðûâíîì ðåæèìå. Îäíàêî ïðè ïåðåõîäå ê ÷àñòîòå ìîäóëÿöèè 50 Ãö íàáëþäàåòñÿ äîñòîâåðíîå (p < 0,001) ïîâûøåíèå ñòèìóëèðóþùåãî äåéñòâèÿ èçëó÷åíèÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ íåïðåðûâíûì èëè äðóãèìè âàðèàíòàìè ìîäóëèðîâàííîãî îáëó÷åíèÿ ïðè t = 60 ñ. Ïðè ýòîì êàê ïîêàçàòåëè ìàññû îñîáåé, ïîëó÷åííûõ èç îáëó÷åííîé èêðû, òàê è ïàðàìåòðû èõ òåðìîðåçèñòåíòíîñòè óâåëè÷èâàþòñÿ â 2 ðàçà ïî ñðàâíåíèþ ñ ìîëîäüþ êîíòðîëüíûõ ãðóïï. Òî åñòü èñïîëüçîâàíèå ìîäóëèðîâàííîãî âîçäåéñòâèÿ ñ ÷àñòîòîé ìîäóëÿöèè 50 Ãö ïîçâîëÿåò çíà÷èòåëüíî ïîâûñèòü áèîëîãè÷åñêóþ àêòèâíîñòü ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ.
Êàê ïîêàçàíî íàìè ðàíåå [18], êðèòè÷åñêèì ïàðàìåòðîì, îïðåäåëÿþùèì çàâèñèìîñòü ôîòîáèîëîãè÷åñêîãî ýôôåêòà îò ÷àñòîòû ìîäóëÿöèè, ÿâëÿåòñÿ äëèòåëüíîñòü òåìíîâîãî ïåðèîäà (ïàóçû) ìåæäó èìïóëüñàìè. Ïðè íèçêîé ÷àñòîòå ñëåäîâàíèÿ èìïóëüñîâ (F = 1–2 Ãö), êîãäà äëèòåëüíîñòü ïàóçû (τï) ìåæäó íèìè ñîñòàâëÿåò çíà÷èòåëüíûé âðåìåííîé èíòåðâàë (τï = 250–500 ìñ), ñòðóêòóðíûå ïåðåñòðîéêè, èíèöèèðóåìûå â êëåòêàõ ýìáðèîíà ïðåäøåñòâóþùèì èìïóëüñîì, ê ìîìåíòó âîçäåéñòâèÿ ñëåäóþùåãî èìïóëüñà ðåëàêñèðóþò â ñîñòîÿíèå, áëèçêîå ê èñõîäíîìó.  ýòîì ñëó÷àå âåëè÷èíà ôîòîáèîëîãè÷åñêîãî ýôôåêòà íåçíà÷èòåëüíà è ïðàêòè÷åñêè íå çàâèñèò îò äëèòåëüíîñòè ïàóçû (ðèñ. 1 è ðèñ. 2). Ïî ìåðå ñîêðàùåíèÿ âðåìåííîãî èíòåðâàëà ìåæäó èìïóëüñàìè ñòðóêòóðíûå ïåðåñòðîéêè, èíèöèèðóåìûå ïðåäøåñòâóþùèì èìïóëüñîì, íå óñïåâàÿ ðåëàêñèðîâàòü â èñõîäíîå ñîñòîÿíèå, óñèëèâàþòñÿ âîçäåéñòâèåì ñëåäóþùåãî ñâåòîâîãî èìïóëüñà, ÷òî íàõîäèò ñâîå âûðàæåíèå â áîëåå âûñîêîì ôîòîáèîëîãè÷åñêîì ýôôåêòå ïðè τï = 50 ìñ, F = 10 Ãö (ðèñ. 2). Ïðè äàëüíåéøåì óâåëè÷åíèè ÷àñòîòû (F = 50 Ãö, τï = 10 ìñ) ñëåäîâàíèÿ èìïóëüñîâ (òî åñòü ñîêðàùåíèè äëèòåëüíîñòè ïàóçû ìåæäó íèìè) âåëè÷èíà ôîòîáèîëîãè÷åñêîãî ýôôåêòà ïðåâûøàåò òàêîâîé äëÿ íåïðåðûâíîãî âîçäåéñòâèÿ. Ñðåäè âîçìîæíûõ ïðè÷èí ïîâûøåííîé áèîëîãè÷åñêîé àêòèâíîñòè ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ, ìîäóëèðîâàííîãî ñ ÷àñòîòîé F = 50 Ãö, ìîæåò áûòü íåñïîñîáíîñòü æèâûõ ñèñòåì àäàïòèðîâàòüñÿ ê áûñòðî ìåíÿþùåìóñÿ âíåøíåìó ôèçè÷åñêîìó ôàêòîðó, ÷òî ïðèâîäèò ê áîëåå âûñîêîìó ôîòîáèîëîãè÷åñêîìó äåéñòâèþ ïî ñðàâíåíèþ ñ íåïðåðûâíûì ðåæèìîì.
Ñëåäóåò îäíàêî îòìåòèòü, ÷òî ïîäîáíàÿ çàêîíîìåðíîñòü â äåéñòâèè íåïðåðûâíîãî è ìîäóëèðîâàííîãî ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ íàáëþäàåòñÿ ïðè ýíåðãåòè÷åñêîé íàãðóçêå 174 ìÄæ/ñì2 (t = 60 ñ), îïòèìàëüíîé äëÿ íåïðåðûâíîãî ðåæèìà. Ïðè ïåðåõîäå ê äðóãîìó âðåìåííîìó èíòåðâàëó, íàïðèìåð t = 300 ñ (E = 870 ìÄæ/ñì2), îïòèìàëüíûì äëÿ ñòèìóëÿöèè

“Îïòè÷åñêèé æóðíàë”, òîì 75, ¹ 9, 2008

19

ïàðàìåòðîâ òåðìîðåçèñòåíòíîñòè ìîëîäè ðûá (ðèñ. 2) ÿâëÿåòñÿ îáëó÷åíèå ýìáðèîíîâ ñ ÷àñòîòîé ìîäóëÿöèè 10 Ãö, â òî âðåìÿ êàê îáëó÷åíèå ïðè F = 50 Ãö èëè â íåïðåðûâíîì ðåæèìå ÿâëÿåòñÿ ìåíåå ýôôåêòèâíûì. Êàê ïîêàçûâàåò àíàëèç äàííûõ, ïðåäñòàâëåííûõ íà ðèñ. 1 è ðèñ. 2, ïðè÷èíà âûøåóêàçàííîé çàêîíîìåðíîñòè ñîñòîèò â òîì, ÷òî îïòèìàëüíîå âðåìÿ âîçäåéñòâèÿ äëÿ ñòèìóëÿöèè æèçíåñòîéêîñòè ìîëîäè èëè åå ðàçìåðíî-âåñîâûõ ïîêàçàòåëåé çàâèñèò îò ðåæèìà îáëó÷åíèÿ è ÷àñòîòû ìîäóëÿöèè. Ê ïðèìåðó, ïðè F = 10 Ãö îïòèìóì â äîçîâîé êðèâîé ïî êðèòåðèþ ïàðàìåòðîâ òåðìîðåçèñòåíòíîñòè (ðèñ. 2) êàê ðàç è ñîîòâåòñòâóåò t = 300 ñ (E = 870 ìÄæ/ñì2) è ñîñòàâëÿåò δ = 133%.
Âûøåñêàçàííîå íàõîäèò ñâîå ïîäòâåðæäåíèå è â ðàáîòàõ äðóãèõ àâòîðîâ [13, 15]. Òàê, èññëåäóÿ âëèÿíèå íåïðåðûâíîãî ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ (λ = 810 íì, P = 15 ìÂò/ñì2) è èçëó÷åíèÿ, ìîäóëèðîâàííîãî ïî èíòåíñèâíîñòè ñ ÷àñòîòîé 26, 292, 1000 è 3800 Ãö, íà ðîñò ðàçëè÷íûõ áàêòåðèé, àâòîðû [13] îáíàðóæèëè, ÷òî íåïðåðûâíîå èçëó÷åíèå óñêîðÿåò èõ ðîñò ïðè E = 1 Äæ/ñì2, à äëÿ èçëó÷åíèÿ ñ F = 1000 èëè 3800 Ãö ìàêñèìàëüíîå ñòèìóëèðóþùåå äåéñòâèå íàáëþäàåòñÿ ïðè E = 2 Äæ/ñì2; ïðè F = 26 èëè 292 Ãö äåéñòâèå áûëî ñëàáî âûðàæåííûì.  ðàáîòå [15] ïîêàçàíî, ÷òî åñëè îïòèìóì â äîçîâîé êðèâîé, îòðàæàþùåé âëèÿíèå íà ñêîðîñòü ôîðìèðîâàíèÿ êîñòíîé òêàíè â óñëîâèÿõ in vitro íåïðåðûâíîãî ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ (λ = 830 íì), èëè èçëó÷åíèÿ, ìîäóëèðîâàííîãî ïðè F = 8 Ãö, íàõîäèòñÿ ïðè E = 3,84 Äæ/ñì2, òî ïðè ÷àñòîòå ìîäóëÿöèè F = 1 è 2 Ãö ïîëîæåíèå îïòèìóìà ïðèõîäèòñÿ íà E = 0,96–1,92 Äæ/ñì2 è E = 0,48 Äæ/ñì2 ñîîòâåòñòâåííî.
Ïî âñåé âèäèìîñòè, íåó÷åò òîãî îáñòîÿòåëüñòâà, ÷òî îïòèìóì â äîçîâîé êðèâîé ñòèìóëèðóþùåãî äåéñòâèÿ èçëó÷åíèÿ ìîæåò ñóùåñòâåííûì îáðàçîì çàâèñåòü îò ðåæèìà îáëó÷åíèÿ, è ÿâëÿåòñÿ îäíîé èç ïðè÷èí ïðîòèâîðå÷èâîñòè ëèòåðàòóðíûõ äàííûõ [8–17] î âëèÿíèè ìîäóëÿöèè èçëó÷åíèÿ íà ôîòîáèîëîãè÷åñêèå ýôôåêòû. Êàê ïðàâèëî, âñëåäñòâèå ñëîæíîñòè ïðîâåäåíèÿ ìíîæåñòâåííûõ ýêñïåðèìåíòîâ íà ëàáîðàòîðíûõ æèâîòíûõ èëè êóëüòóðå êëåòîê èññëåäîâàòåëþ ïðèõîäèòñÿ îãðàíè÷èâàòüñÿ êàêîé-ëèáî îäíîé äîçîé âîçäåéñòâóþùåãî èçëó÷åíèÿ, âûçûâàþùåé èçìåíåíèå êîíòðîëèðóåìîãî áèîëîãè÷åñêîãî ïîêàçàòåëÿ. Ïðè ýòîì, êàê ñëåäóåò èç äàííûõ, ïðèâåäåííûõ íà ðèñ. 1 è ðèñ. 2, ñðåäè ñîâîêóïíîñòè äîçîâûõ êðèâûõ, ïîëó÷åííûõ ñ èñïîëüçîâàíèåì íåïðåðûâíîãî è ìîäóëèðîâàííîãî ñ F = 1, 2, 5, 10, 50 Ãö èçëó÷åíèÿ, âñåãäà ìîæíî íàéòè ýíåðãåòè÷åñêèé äèàïàçîí, â êîòîðîì ôîòîáèîëîãè÷åñêèå ýôôåêòû ïðè ðàçëè÷íûõ ðåæèìàõ âîçäåéñòâèÿ ïðàêòè÷åñêè íå îòëè÷àþòñÿ èëè íàõîäÿòñÿ â ïðåäå-

ëàõ îøèáêè ýêñïåðèìåíòà. Òàê, ïî äàííûì ðèñ. 2 âíå çàâèñèìîñòè îò ðåæèìà âîçäåéñòâóþùåãî èçëó÷åíèÿ (íåïðåðûâíûé èëè ìîäóëèðîâàííûé ñ F = 1, 2, 5, 10, 50 Ãö) âåëè÷èíà ñòèìóëèðóþùåãî äåéñòâèÿ ïî êðèòåðèþ òåðìîðåçèñòåíòíîñòè ïðè t = 245 ñ (E = 710 ìÄæ/ñì2) íàõîäèòñÿ íà óðîâíå δ = 110 ± 5%. Òî åñòü, èñïîëüçóÿ äëÿ ñðàâíèòåëüíûõ ýêñïåðèìåíòîâ äîçîâóþ íàãðóçêó E = 710 ìÄæ/ñì2, íå óäàëîñü áû íàéòè âûðàæåííîé çàâèñèìîñòè áèîëîãè÷åñêîãî äåéñòâèÿ ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ îò ðåæèìà îáëó÷åíèÿ è ÷àñòîòû ìîäóëÿöèè.
Óêàçàííàÿ ïðè÷èíà ìîæåò áûòü âîçìîæíûì îáúÿñíåíèåì ðåçóëüòàòîâ, ïîëó÷åííûõ â [12]. Àâòîðû, èçó÷àâøèå âëèÿíèå íåïðåðûâíîãî è ìîäóëèðîâàííîãî (F = 2,5, 20, 292, 20000 Ãö) èçëó÷åíèÿ (λ = 820 íì, P = 800 ìÂò/ñì2, t = 27 ñ, E = 21,6 Äæ/ñì2) íà ñêîðîñòü äåãðàíóëÿöèè òó÷íûõ êëåòîê â èñêóññòâåííî âûçâàííûõ ðàíàõ êîæè ýêñïåðèìåíòàëüíûõ æèâîòíûõ (êðûñû), íå îáíàðóæèëè çàâèñèìîñòè ðåãèñòðèðóåìîãî ýôôåêòà îò ÷àñòîòû ìîäóëÿöèè. Îäíàêî ïî äàííûì [17] âñå âèäû ìîäóëèðîâàííîãî âîçäåéñòâèÿ ëàçåðíûì èçëó÷åíèåì ñ F = 100, 200, 300, 400, 500 Ãö (λ = 635 íì, P = 0,89 ìÂò/ñì2, t = 1120 ñ, E = 1 Äæ/ñì2) îêàçûâàëè áîëåå íèçêîå ñòèìóëèðóþùåå âëèÿíèå íà ñêîðîñòü çàæèâëåíèÿ òàêèõ ðàí ïî ñðàâíåíèþ ñ íåïðåðûâíûì îáëó÷åíèåì.
 ñâÿçè ñ îáñóæäàåìîé ïðîáëåìîé âçàèìîñâÿçè áèîëîãè÷åñêîé àêòèâíîñòè ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ è ÷àñòîòîé åå ìîäóëÿöèè ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî â ñîâðåìåííîé ôèçèîòåðàïèè äîìèíèðóþùåé ÿâëÿåòñÿ òî÷êà çðåíèÿ, ÷òî ìàêñèìàëüíûå ðàçëè÷èÿ â äåéñòâèè íåïðåðûâíîãî è èìïóëüñíîãî èçëó÷åíèÿ íàáëþäàþòñÿ ïðè íèçêîé ÷àñòîòå ìîäóëÿöèè [22, 23]. Àâòîðû ýòèõ ðàáîò ñ÷èòàþò, ÷òî ïðè çíà÷åíèè F > 500– 1000 Ãö ôèçèîòåðàïåâòè÷åñêèé ýôôåêò ïðàêòè÷åñêè íå îòëè÷àåòñÿ îò äåéñòâèÿ íåïðåðûâíîãî èñòî÷íèêà. Äåéñòâèòåëüíî, ñîãëàñíî [14, 15], ïðè îáëó÷åíèè îñòåîáëàñòîâ â óñëîâèÿõ in vitro (λ = 830 íì, E = 0,48–3,84 Äæ/ñì2) ìàêñèìàëüíûå ðàçëè÷èÿ â äåéñòâèè íåïðåðûâíîãî è ìîäóëèðîâàííîãî ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ íàáëþäàëèñü ïðè F = 1 è 2 Ãö. Ïðè ïåðåõîäå ê ÷àñòîòå ìîäóëÿöèè 8 Ãö ýôôåêòû ìîäóëèðîâàííîãî è íåïðåðûâíîãî èçëó÷åíèÿ áûëè áëèçêè. Ïîõîæåé òî÷êè çðåíèÿ ïðèäåðæèâàþòñÿ è àâòîðû [9], èññëåäîâàâøèå âëèÿíèå íåïðåðûâíîãî è ìîäóëèðîâàííîãî èçëó÷åíèÿ ãåëèé-íåîíîâîãî ëàçåðà (λ = 632,8 íì, t = 15 ìèí, E = 67,5 Äæ/ñì2) íà àêòèâíîñòü ôåðìåíòîâ îáìåíà ãëóòàìèíîâîé êèñëîòû â òêàíÿõ êðûñ ïðè èõ îáëó÷åíèè â óñëîâèÿõ in vivo. Ïîêàçàíî [9], ÷òî ïðè F = 1 Ãö õàðàêòåð èçìåíåíèé ôåðìåíòàòèâíîé àêòèâíîñòè çíà÷èòåëüíî îòëè÷àåòñÿ îò òàêîâîãî, ïîëó÷åííîãî äëÿ íåïðåðûâíîãî âîçäåéñòâèÿ. Äëÿ íåêîòîðûõ ôåðìåíòîâ ñâåò, ìîäóëè-

20 “Îïòè÷åñêèé æóðíàë”, òîì 75, ¹ 9, 2008

ðîâàííûé ñ ÷àñòîòîé 1 Ãö, íå âûçûâàë èçìåíåíèÿ èõ àêòèâíîñòè. Ñ óâåëè÷åíèåì ÷àñòîòû ìîäóëÿöèè äî 10 èëè 50 Ãö ñêîðîñòü ôåðìåíòàòèâíûõ ïðîöåññîâ â òêàíÿõ ïðèáëèæàëàñü ê óðîâíþ, õàðàêòåðíîìó äëÿ íåïðåðûâíîãî ëàçåðíîãî âîçäåéñòâèÿ [9], à ïðè F = 100 Ãö íàáëþäàëîñü ñíèæåíèå ôîòîáèîëîãè÷åñêîãî ýôôåêòà.
Ðåçóëüòàòû ðàáîò [10, 11] òàêæå ñâèäåòåëüñòâóþò, ÷òî ýôôåêò ïîäàâëåíèÿ ñâåòîì îêèñëèòåëüíîãî ìåòàáîëèçìà ñóñïåíçèè êëåòîê ñåëåçåíêè (ñïëåíîöèòîâ), îöåíèâàåìûé ïî õåìèëþìèíåñöåíòíîìó òåñòó, ðàçëè÷åí äëÿ íåïðåðûâíîãî è ìîäóëèðîâàííîãî èçëó÷åíèÿ (λ = 632,8 íì) ïðè îäèíàêîâîé äîçå (E = 0,5 Äæ/ñì2). Ïðè ýòîì ìàêñèìàëüíûå ðàçëè÷èÿ â ÷óâñòâèòåëüíîñòè êëåòîê ê íåïðåðûâíîìó è èìïóëüñíîìó èçëó÷åíèþ íàáëþäàþòñÿ ïðè ÷àñòîòå ìîäóëÿöèè 1 Ãö [10, 11], ñ óâåëè÷åíèåì ÷àñòîòû äî 50 Ãö ðàçëè÷èÿ â äåéñòâèè íåïðåðûâíîãî è ìîäóëèðîâàííîãî èçëó÷åíèÿ ñòàíîâÿòñÿ ñëàáîâûðàæåííûìè.
Òàêèì îáðàçîì, íàøè ðåçóëüòàòû, ïîëó÷åííûå ñ èñïîëüçîâàíèåì èçëó÷åíèÿ èíôðàêðàñíîé îáëàñòè ñïåêòðà ïðè âîçäåéñòâèè íà ýìáðèîíû îñåòðîâûõ ðûá (λ = 808 íì, E = 174 ìÄæ/ñì2), íàõîäÿòñÿ â õîðîøåì ñîîòâåòñòâèè ñ íåêîòîðûìè äàííûìè ïî âëèÿíèþ ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ íà àêòèâíîñòü ôåðìåíòîâ â òêàíÿõ æèâîòíûõ (λ = 632,8 íì, E = 67,5 Äæ/ñì2) [9], ìåòàáîëèçì ñóñïåíçèè êëåòîê ñåëåçåíêè (λ = = 632,8 íì, E = 500 ìÄæ/ñì2) [10, 11], ðîñò â óñëîâèÿõ in vitro ðàçëè÷íûõ áàêòåðèé (λ = 810 íì, E = 1,0 Äæ/ñì2) [13] è ìîëîäûõ êëåòîê êîñòíîé òêàíè (îñòåîáëàñòîâ) (λ = 830 íì, E = 3,84 Äæ/ñì2) [14, 15]. Áëèçîñòü óêàçàííûõ ðåçóëüòàòîâ, íåñìîòðÿ íà ðàçëè÷èå â äëèíàõ âîëí âîçäåéñòâóþùèõ èçëó÷åíèé, äîçîâûå íàãðóçêè, îòëè÷àþùèåñÿ áîëåå ÷åì íà äâà ïîðÿäêà, è ðàçíûå îáúåêòû èññëåäîâàíèÿ, ñâèäåòåëüñòâóåò îá îáùåáèîëîãè÷åñêîì õàðàêòåðå ïîëó÷åííûõ çàêîíîìåðíîñòåé. Ñ äðóãîé ñòîðîíû, ýòî óêàçûâàåò íà âîçìîæíîñòü èñïîëüçîâàíèÿ ýìáðèîíîâ ðûá â êà÷åñòâå óäîáíîé è ÷óâñòâèòåëüíîé ìîäåëè äëÿ èññëåäîâàíèÿ ìåõàíèçìîâ áèîëîãè÷åñêîé àêòèâíîñòè íèçêîèíòåíñèâíîãî ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ.
Ïî âñåé âèäèìîñòè, ïðîëîíãèðîâàííîå äåéñòâèå ëàçåðíîãî îáëó÷åíèÿ, ïðîÿâëÿþùååñÿ ÷åðåç 50 ñóòîê ïîñëå ïðîöåäóðû âîçäåéñòâèÿ íà ýìáðèîíû, îáóñëîâëåíî åãî âëèÿíèåì íà ìåòàáîëè÷åñêèå ïðîöåññû â îðãàíèçìàõ. Íà ñïîñîáíîñòü ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ âûçûâàòü êîððåêöèþ ýìáðèîíàëüíîãî ðàçâèòèÿ îñåòðîâûõ ðûá óêàçûâàåò, â ÷àñòíîñòè, çíà÷èòåëüíîå ñîêðàùåíèå â îïûòíîé ãðóïïå ïî ñðàâíåíèþ ñ êîíòðîëüíîé ÷èñëà îñîáåé ñ àíîìàëüíûìè ìîðôîëîãè÷åñêèìè ïðèçíàêàìè: èñêðèâëåíèÿ ñêåëåòà, èçìåíåíèÿ ñòðîåíèÿ ïèùåâàðèòåëüíûõ îð-

ãàíîâ è îðãàíîâ âûäåëåíèÿ, óðîäñòâ ãîëîâû è ò. ï. [18]. Ïîõîæèå ýôôåêòû ðåãèñòðèðîâàëèñü òàêæå è â [23] ïðè âîçäåéñòâèè íà ýìáðèîíû îñåòðîâûõ ðûá èçëó÷åíèÿ ãåëèé-íåîíîâîãî ëàçåðà êðàñíîé îáëàñòè ñïåêòðà. Îäíàêî, ñîãëàñíî äàííûì [23], âîçäåéñòâèå èçëó÷åíèÿ ñ λ = 632,8 íì íà èêðó îñåòðà îêàçûâàåò â çàâèñèìîñòè îò äîçîâîé íàãðóçêè è ñòàäèè ýìáðèîíàëüíîãî ðàçâèòèÿ ëèáî ñëàáî âûðàæåííîå ñòèìóëèðóþùåå âëèÿíèå íà âûæèâàåìîñòü ìàëüêîâ è èõ ðàçìåðíî-âåñîâûå ïîêàçàòåëè, ëèáî äåéñòâèå íà ýìáðèîãåíåç ðûá èìååò íåãàòèâíûé õàðàêòåð. Îäíà èç âîçìîæíûõ ïðè÷èí ýòîãî – ñèëüíî âûðàæåííîå ýêðàíèðóþùåå äåéñòâèå ìåëàíèíà äëÿ èçëó÷åíèÿ êðàñíîé îáëàñòè ñïåêòðà [18]. Ïðè ýòîì äëÿ èçëó÷åíèÿ áëèæíåãî èíôðàêðàñíîãî äèàïàçîíà ñ λ = 808 íì ýêðàíèðóþùåå äåéñòâèå ìåëàíèíà ÿâëÿåòñÿ ìèíèìàëüíûì [18].
Òàêèì îáðàçîì, ìîäóëÿöèÿ îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ ïðè âîçäåéñòâèè íà îïëîäîòâîðåííóþ èêðó ìîæåò ñóùåñòâåííûì îáðàçîì èçìåíÿòü åãî áèîëîãè÷åñêóþ àêòèâíîñòü (óñòîé÷èâîñòü 50-äíåâíîé ìîëîäè îñåòðîâûõ ðûá ê äåéñòâèþ ýêñòðåìàëüíûõ òåìïåðàòóð è ðàçìåðíî-âåñîâûå ïîêàçàòåëè îñîáåé).  ýòîé ñâÿçè ìîæíî îæèäàòü, ÷òî èñïîëüçîâàíèå èçëó÷åíèÿ, ìîäóëèðîâàííîãî ñ ÷àñòîòîé 50 Ãö, ïåðñïåêòèâíî è äëÿ ïîâûøåíèÿ òåðàïåâòè÷åñêîãî äåéñòâèÿ íèçêîèíòåíñèâíîãî ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ. Ïðè÷åì òàêàÿ òåõíîëîãèÿ ìîæåò áûòü ðåàëèçîâàíà ñ èñïîëüçîâàíèåì ñåðèéíî âûïóñêàåìîé â íàñòîÿùåå âðåìÿ ëàçåðíîé òåðàïåâòè÷åñêîé àïïàðàòóðû, ïðåäóñìàòðèâàþùåé ñîîòâåòñòâóþùèå îïöèè äëÿ ðåàëèçàöèè ìîäóëÿöèè èçëó÷åíèÿ ïî èíòåíñèâíîñòè â óêàçàííîì äèàïàçîíå ÷àñòîò [7].
Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî ïåðå÷èñëåííûå ðåçóëüòàòû âëèÿíèÿ ìîäóëÿöèè îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ íà åãî áèîëîãè÷åñêóþ àêòèâíîñòü íå ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ íà çàâèñèìîñòü áèîëîãè÷åñêîãî è òåðàïåâòè÷åñêîãî ýôôåêòà îò ÷àñòîòû ñëåäîâàíèÿ èìïóëüñîâ íàíîñåêóíäíîãî äèàïàçîíà. Äëÿ ëàçåðíûõ òåðàïåâòè÷åñêèõ àïïàðàòîâ èìïóëüñíîãî ðåæèìà ãåíåðàöèè (äëèòåëüíîñòü èìïóëüñà τ = 100 ± 50 íñ) óâåëè÷åíèå ÷àñòîòû ñëåäîâàíèÿ èìïóëüñîâ ñîïðîâîæäàåòñÿ ðîñòîì ñðåäíåé ïëîòíîñòè ìîùíîñòè âîçäåéñòâóþùåãî èçëó÷åíèÿ, ÷òî è ÿâëÿåòñÿ îïðåäåëÿþùåé ïðè÷èíîé èçìåíåíèÿ áèîëîãè÷åñêîãî è òåðàïåâòè÷åñêîãî ýôôåêòîâ [7].
Çàêëþ÷åíèå
Ðåçóëüòàòû, ïîëó÷åííûå â íàñòîÿùåé ðàáîòå, ñâèäåòåëüñòâóþò î âûðàæåííîé áèîëîãè÷åñêîé àêòèâíîñòè ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ â áëèæíåé èíôðàêðàñíîé îáëàñòè ñïåêòðà (λ = 808 íì), ñîîòâåòñòâóþùåé òàê íàçûâàåìîìó “îêíó ïðîçðà÷íîñòè áèîëî-

“Îïòè÷åñêèé æóðíàë”, òîì 75, ¹ 9, 2008

21

ãè÷åñêèõ òêàíåé”. Îñíîâàíèåì äëÿ âûâîäà î çàâèñèìîñòè ñòèìóëèðóþùåãî äåéñòâèÿ ñâåòà îò ðåæèìà îáëó÷åíèÿ ïîñëóæèëè äîçîâûå êðèâûå (Å = 0,09– 1,74 Äæ/ñì2), ïîëó÷åííûå â íåïðåðûâíîì è ìîäóëèðîâàííîì ñ ÷àñòîòîé 1, 2, 5, 10, 50 Ãö âàðèàíòàõ îáëó÷åíèÿ ýìáðèîíîâ ðûá ïðè ïîñòîÿííîé ïëîòíîñòè ìîùíîñòè âîçäåéñòâóþùåãî èçëó÷åíèÿ. Ìàêñèìàëüíûé ñòèìóëèðóþùèé ýôôåêò íàáëþäàåòñÿ ïðè ÷àñòîòå ìîäóëÿöèè 50 Ãö, E = 174 ìÄæ/ñì2, ìèíèìàëüíûé – ïðè F = 1 Ãö. Ïîêàçàíî, ÷òî äîçîâûå çàâèñèìîñòè ñòèìóëèðóþùåãî äåéñòâèÿ õàðàêòåðèçóþòñÿ êðèâûìè ñ ÿðêî âûðàæåííûìè òî÷êàìè ýêñòðåìóìà, âåëè÷èíà è ýíåðãåòè÷åñêîå ïîëîæåíèå êîòîðûõ îïðåäåëÿåòñÿ ÷àñòîòîé ìîäóëÿöèè. Ñðåäè ñîâîêóïíîñòè äîçîâûõ êðèâûõ, ïîëó÷åííûõ ñ èñïîëüçîâàíèåì íåïðåðûâíîãî è ìîäóëèðîâàííîãî èçëó÷åíèÿ, ìîæíî íàéòè ýíåðãåòè÷åñêèé äèàïàçîí, â êîòîðîì ôîòîáèîëîãè÷åñêèå ýôôåêòû ïðè ðàçëè÷íûõ ðåæèìàõ âîçäåéñòâèÿ ïðàêòè÷åñêè íå îòëè÷àþòñÿ èëè íàõîäÿòñÿ â ïðåäåëàõ îøèáêè ýêñïåðèìåíòà.

ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ

11. Êðþê À.Ñ., Ìîñòîâíèêîâ Â.À., Õîõëîâ È.Â., Ñåðäþ÷åíêî Í.Ñ. Òåðàïåâòè÷åñêàÿ ýôôåêòèâíîñòü íèçêîèíòåíñèâíîãî ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ. Ìèíñê: Íàóêà è òåõíèêà, 1986. 328 ñ.

12. Ëàçåðû â êëèíè÷åñêîé ìåäèöèíå. Ðóêîâîäñòâî äëÿ âðà÷åé / Ïîä ðåä. Ïëåòíåâà Ñ.Ä. Ì.: Ìåäèöèíà, 1996. 432 ñ.

13. Íèçêîèíòåíñèâíàÿ ëàçåðíàÿ òåðàïèÿ / Ïîä ðåä. Ñ.Â. Ìîñêâèíà, Â.À. Áóéëèíà. Ì.: ÍÏËÖ Òåõíèêà, 2000. 724 ñ.

14. Ohshiro T., Calderhead R.G. Low Level Laser Therapy: A Practical Introduction. Chichester-New York-BrisbaneToronto-Singapore: JohnWiley&Sons , 1988. 141 p.

15. Baxter G. D. Therapeutic Lasers: Theory & Practice. Edinburgh: Churchill Livingstone, 1994. 259 p.

16.

Tune′r J., Scientific

BHaocdkegrLo.uLnads.eGrrTa..nhgereaspbye.rgC: lPinriimcaal

Practice and Books, 2002.

570 p.

17. Ïëàâñêèé Â.Þ., Ìîñòîâíèêîâ Â.À., Ðÿáöåâ À.Á., Ìîñòîâíèêîâà Ã.Ð., Ïëàâñêàÿ Ë.Ã., Íèêååíêî Í.Ê., Óëàùèê Â.Ñ., Ñåðäþ÷åíêî Í.Ñ., Ðóñàêåâè÷ Ï.Ñ., Âîëîòîâñêàÿ À.Â., Ðûáèí È.À. Àïïàðàòóðà äëÿ íèçêîèíòåíñèâíîé ëàçåðíîé òåðàïèè: ñîâðåìåííîå ñîñòîÿíèå è òåíäåíöèè ðàçâèòèÿ // Îïòè÷åñêèé æóðíàë. 2007. Ò. 74. ¹ 4. Ñ. 27–40.

18. Áóëÿêîâà Í.Â. Âëèÿíèå ãåëèé-íåîíîâîãî ëàçåðà â ðàçíûõ ðåæèìàõ îáëó÷åíèÿ íà êëåòêè ðîãîâèöû ïîñëå äåéñòâèÿ èîíèçèðóþùåé ðàäèàöèè // Äîêë. ÀÍ ÑÑÑÐ. 1984. Ò. 279. ¹ 2. Ñ. 499–501.

19. Ïèêóëåâ À.Ò., Çûðÿíîâà Ò.Í., Ëàâðîâà Â.Ì., Ìîñòîâíèêîâ Â.À., Íå÷àåâ Ñ.Â., Ëîáàçîâ À.Ô., Ìåòåëüñêèé Ã.À. Âëèÿíèå íåïðåðûâíîãî è ìîäóëèðîâàííîãî ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ íà àêòèâíîñòü ôåðìåíòîâ îáìåíà ãëóòàìè-

íîâîé êèñëîòû â òêàíÿõ êðûñ // Ðàäèîáèîëîãèÿ. 1986. Ò. 26. ¹ 5. Ñ. 712–714.
10. Êàðó Ò.É., Ðÿáûõ Ò.Ï., Àíòîíîâ Ñ.Í. Ðàçëè÷íûå ýôôåêòû íåïðåðûâíîãî è èìïóëüñíîãî ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ (λ = 632,8 íì) íà îêèñëèòåëüíûé ìåòàáîëèçì ñïëåíîöèòîâ // ÄÀÍ. 1995. Ò. 345. ¹ 3. Ñ. 407–409.
11. Êàðó Ò.É., Ðÿáûõ Ò.Ï. Ýôôåêò ïîäàâëåíèÿ îêèñëèòåëüíîãî ìåòàáîëèçìà êëåòîê èìïóëüñíûì èçëó÷åíèåì He–Ne-ëàçåðà çàâèñèò îò äëèòåëüíîñòè òåìíîâîãî ïåðèîäà ìåæäó èìïóëüñàìè // ÄÀÍ. 1997. Ò. 353. ¹ 5. Ñ. 676–678.
12. El Sayed S.O., Dyson M. Effect of laser pulse repetition rate and pulse duration on mast cell number and degranulation // Lasers Surg. Med. 1996. V. 19. ¹ 4. P. 433–437.
13. Nussbaum E.L., Lilge L., Mazzulli T. Effects of 810 nm laser irradiation on in vitro growth of bacteria: comparison of continuous wave and frequency modulated light // Lasers Surg. Med. 2002. V. 31. ¹5. P.343–351.
14. Ueda Y., Shimizu N. Pulse irradiation of low-power laser stimulates bone nodule formation // J. Oral. Sci. 2001. V. 43. ¹1. P. 55–60.
15. Ueda Y., Shimizu N. Effects of pulse frequency of lowlevel laser therapy (LLLT) on bone nodule formation in rat calvarial cells // J. Clin. Laser Med. Surg. 2003. V. 21. ¹ 5. P. 271–277.
16. Koutna M., Janisch R., Veselska R. Effects of low-power laser irradiation on cell proliferation // Scripta Medica. 2003. V. 76. ¹ 3. P. 163–172.
17. Al-Watban F.A., Zhang X.Y. The comparison of effects between pulsed and CW lasers on wound healing // J. Clin. Laser Med. Surg. 2004. V. 22. ¹ 1. P. 15–18.
18. Ïëàâñêèé Â.Þ., Áàðóëèí Í.Â. Âëèÿíèå íèçêîèíòåíñèâíîãî ëàçåðíîãî îáëó÷åíèÿ èêðû íà æèçíåñòîéêîñòü ìîëîäè îñåòðîâûõ ðûá // Æóðí. ïðèêë. ñïåêòð. 2008. Ò. 75. ¹ 2. C. 233–241.
19. Van Breugel H.H.F.I., Ba..r P.R.D. Power density and exposure time of He–Ne laser irradiation are more important than total energy dose in photo-biomodulation of human fibroblasts in vitro // Lasers Surg. Med. 1992. V. 12. ¹ 5. P. 528–537.
20. Mostovnikov V.A., Mostovnikova G.R., Plavskii V.Y., Plavskaja L.G., Morosova R.P. Molecular mechanism of biological and therapeutically effect of low-intensity laser irradiation // Proc. SPIE. Laser-Tissue Interaction VI / Ed. Jacques S.L., Katzir A. 1995. V. 2391. P. 561–573.
21. Ëóêüÿíåíêî Â.È., Êàñèìîâ Ð.Þ, Êîêîçà À.À. Âîçðàñòíî-âåñîâîé ñòàíäàðò çàâîäñêîé ìîëîäè êàñïèéñêèõ îñåòðîâûõ (ýêñïåðèìåíòàëüíîå îáîñíîâàíèå) // Âîëãîãðàä: Èí-ò áèîëîãèè âíóòð. âîä, 1984, 229 ñ.
22. Óëàùèê Â.Ñ. Î ðåàëüíûõ è âåðîÿòíûõ ïóòÿõ ïîâûøåíèÿ ýôôåêòèâíîñòè ëàçåðíîé òåðàïèè //Ëàçåðû â áèîìåäèöèíå. Ìàòåðèàëû ìåæäóíàð. êîíô. Ìèíñê: Èíñòèòóò ôèçèêè ÍÀÍ Áåëàðóñè. 2003. Ò. 1. Ñ. 9–17.
23. Èëëàðèîíîâ Â.Å. Òåõíèêà è ìåòîäèêè ïðîöåäóð ëàçåðíîé òåðàïèè. Ñïðàâî÷íèê. Ì.: Ëàçåð ìàðêåò, 1994. 178 ñ.
24. Óçäåíñêèé À.Á., Âîðîáüåâà Î.Þ. Èññëåäîâàíèå âëèÿíèÿ ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ íà èêðó è ëè÷èíîê îñåòðîâûõ ðûá // Æóðí. ýâîëþö. áèîõèì. ôèçèîë. 1992. Ò. 28. ¹ 3. Ñ. 329–336.

22 “Îïòè÷åñêèé æóðíàë”, òîì 75, ¹ 9, 2008