zurniimtpeМедицина труда и промышленная экологияRussian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology1026-94282618-8945FSBSI “Izmerov Research Institute of Occupational Health”10.31089/1026-9428-2020-60-9-605-609zurniimtpe-2526Research ArticleДИСКУССИИDISCUSSIONSИзменение кожной микроциркуляции в ответ на воздействие низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового диапазонаChanges in skin microcirculation in response to low-intensity electromagnetic radiation of the millimeter rangehttps://orcid.org/0000-0001-6240-2732ЧуянЕ. Н.ChuyanElena N.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6800-1419ТрибратНаталья СергеевнаTribratNatalya S.

Доц. каф. физиологии человека и животных и биофизики Таврической академии (СП) ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского», канд. биол. наук.

e-mail: tribratnatalia@rambler.ru

Associate professor of human and animal physiology department of Biophysics, Tauride Academy of Vernadsky Crimean Federal University, Dr. of Sci. (Biol.).

e-mail: tribratnatalia@rambler.ru

tribratnatalia@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9472-2597ДжелдубаеваЭ. Р.DzheldubayevaElviza R.noemail@neicon.ruФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского»РоссияV.I. Vernadsky Crimean Federal UniversityRussian Federation202007102020609605609Copyright © Чуян Е.Н., Трибрат Н.С., Джелдубаева Э.Р., 20202020Чуян Е.Н., Трибрат Н.С., Джелдубаева Э.Р.Chuyan E.N., Tribrat N.S., Dzheldubayeva E.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.journal-irioh.ru/jour/article/view/2526

Тканевая микрогемодинамика играет значительную роль в поддержании тканевого гомеостаза, и ее изменения сопровождают любые патологические процессы, поэтому актуальными для изучения являются эффективные и безопасные способы ее коррекции. Одним из таких способов является воздействие низкоинтенсивным электромагнитным излучением миллиметрового (ММ) диапазона, которое, согласно литературным данным, обладает выраженной биологической активностью.

Цель исследования - выявление изменений процессов микроциркуляции в коже человека при воздействии низкоинтенсивного ЭМИ ММ диапазона (длина волны - 7,1 мм; плотность потока мощности - 0,1 мВт/см2).

Исследование проведено на 40 девушках-волонтерах в возрасте 18-20 лет. Воздействие низкоинтенсивным ММ излучением осуществляли ежедневно в течение 10 суток с экспозицией по 30 минут на область биологически активной точки GI-4. Регистрацию показателей микроциркуляции проводили методом лазерной допплеровской флоуметрии как в области воздействия ММ излучения (контактная точка регистрации), так и в симметричной воздействию области (дистантная точка) для выявления локальных и системных изменений тканевого кровотока при действии данного физического фактора.

Результаты исследования позволили впервые выявить, что при воздействии низкоинтенсивным ММ излучением отмечались локальные изменения тканевого кровотока в области контактной точки, проявляющиеся в изменении миогенной и эндотелиальной осцилляторной активности, уже начиная с первых сеансов воздействия, что свидетельствует о снижении периферического сопротивления прекапиллярных сфинктеров и возрастании секреторной активности микрососудистого эндотелия; изменения нейрогенных осцилляций - начиная с третьего сеанса, что сопровождается снижением артериолярного сопротивления; изменения пульсовых колебаний - в течение последнего десятого сеанса воздействия, что является указанием на увеличение артериолярного кровенаполнения. Указанные изменения сохранялись в течение всего периода воздействия данным физическим фактором.

Системные изменения показателей микроциркуляции в дистантной симметричной точке при курсовом действии ММ излучением характеризовались изменением нейрогенного осцилляторного компонента, начиная с третьего сеанса воздействия, изменением амплитуды эндотелиальных и пульсовых осцилляций - в течение десятого сеанса.

The tissue microhemodynamics plays a significant role in a tissue homeostasis. Any pathological processes were changes in functioning of microhemodynamics. This is causes is significant interesting to safe methods for its correction. One of such methods is exposure to low-intensity electromagnetic radiation of the millimeter (MM) range, which has pronounced of biological activity.

The aim of the work was to identify changes in the processes of microcirculation in human skin when exposed to a low-intensity EMR MM range (wavelength - 7.1 mm; power flux density - 0.1 mW/cm2).

The study was conducted on 40 volunteer girls aged 18-20 years. The exposure of low-intensity MM radiation was carried out daily for 10 days with an exposure of 30 minutes on the area of biologically active area GI-4. Microcirculation indices were recorded by laser Doppler flowmetry both in the area of influence of MM radiation (contact point of registration) and in the symmetrical effect of the area (distant point) to detect local and systemic changes in tissue blood flow under the action of this physical factor.

The results of the study revealed for the first time that when exposed to low-intensity MM radiation, local changes in tissue blood flow in the contact point area were observed, manifested in changes in myogenic and endothelial oscillatory activity, starting from the first sessions of exposure, which indicates a decrease in peripheral resistance of precapillary sphincters and an increase in secretory activity of microvascular endothelium; changes in neurogenic oscillations-starting from the third session, which is accompanied by a decrease in arteriolar resistance; changes in pulse fluctuations - during the last tenth session of exposure, which is an indication of an increase in arteriolar blood filling. These changes were maintained during the entire period of exposure to this physical factor.

Systemic changes in microcirculation parameters at a distant symmetrical point during the course action of MM radiation were characterized by changes in the neurogenic oscillator component, starting from the third session of exposure, and changes in the amplitude of endothelial and pulse oscillations - during the tenth session.

низкоинтенсивное электромагнитное излучение миллиметрового диапазонатканевая микрогемодинамикаосцилляторные показатели микрогемодинамикиlow-intensity electromagnetic radiation of the millimeter rangetissue microhemodynamicsoscillatory microhemodynamics indicatorsReferencesЧернух А.М., Александров П.Н., Алексеев О.В. Микроциркуляция. М.: Медицина; 1984.Chernush A.M., Aleksandrov P.N., Alekseev O.V. Microcirculation. M.: Medicine; 1984 (in Russian).Smith T., Wong-Gibbons D., Maultsby J. Microcirculatory effects of pulsed electromagnetic fields. Orthop. Res. 2004; 22: 80–4. https://doi.org/10.1016/S0736-0266(03)00157-8Smith T., Wong–Gibbons D., Maultsby J. Microcirculatory effects of pulsed electromagnetic fields. Orthop. Res. 2004; 22: 80–4. https://doi.org/10.1016/S0736-0266(03)00157-8Крылов В.В. Биологические эффекты геомагнитной активности: наблюдения, эксперименты и возможные механизмы. Труды ИБВВ РАН. 2018; 84(87): 7–38.Krylov V. V. Biological effects of geomagnetic activity: observations, experiments and possible mechanisms. Trudy IBVV RAN. 2018; 84(87): 7–38 (in Russian).Франциянц Е.М., Шейко Е.А. Противоопухолевое действие электромагнитных полей и их влияние на боль в экспериментальной и клинической онкологии. Исследования и практика в медицине. 2019; 6 (2): 86–99.Francijanc E.M., Shejko E.A. Antitumor effect of electromagnetic fields and their effect on pain in experimental and clinical oncology. Issledovanija i praktika v medicine. 2019; 6 (2): 86–99 (in Russian).Букатко В.Н., Данилова С.А. Лазерная допплеровскя флоуметрия в изучении эффектов миллиметровой волновой терапии. Миллиметровые волны в биологии и медицине. 2004; 4(36): 28–39.Bukatko V.N., Danilova S.A. Laser Doppler flowmetry in the study of the effects of millimeter wave therapy. Millimetrovye volny v biologii i medicine. 2004; 4(36): 28–39 (in Russian).Mayrovitz H., Grasclose E.E. Inspiration–induced vascularresponses infinger dorsum skin. Microvask. Res. 2002; 63: 227–32. https://doi.org/10.1006/mvre.2001.2391Mayrovitz H., Grasclose E.E. Inspiration–induced vascularresponses infinger dorsum skin. Microvask. Res. 2002; 63: 227–32. https://doi.org/10.1006/mvre.2001.2391Morris C., Skalak T. Static magnetic fields alter arteriolar tone in vivo. Вioelectromagnetics. 2005; 26: 1-9. https://doi.org/10.1002/bem.20047Morris C., Skalak T. Static magnetic fields alter arteriolar tone in vivo. Bioelectromagnetics. 2005; 26: 1–9. https://doi.org/10.1002/bem.20047Xu S., Okano H., Ohkubo C. Acute effects of whole–body exposure to static magnetic fields and 50–Hz electromagnetic fields on muscle microcirculation in anesthetized mice. Bioelectrochemistry. 2001; 53: 127–35. https://doi.org/10.1016/S0302-4598(00)00120-3Xu S., Okano H., Ohkubo C. Acute effects of whole–body exposure to static magnetic fields and 50–Hz electromagnetic fields on muscle microcirculation in anesthetized mice. Bioelectrochemistry. 2001; 53: 127–35 https://doi.org/10.1016/S0302-4598(00)00120-3Паршина С.С. Современные данные о механизме действия электромагнитного излучения миллиметрового диапазона и его использовании в кардиологии. Эфферентная терапия. 2005; 11(4): 39.Parshina S.S. Modern data on the mechanism of action of electromagnetic radiation of the millimeter range and its use in cardiology. Jefferentnaja terapija. 2005; 11 (4): 39 (in Russian).Киричук В.Ф., Майбородин А.В., Волин М.В. и др. Влияние электромагнитных КВЧ-колебаний на частотах молекулярных спектров излучения и поглощения оксида азота на функциональную активность тромбоцитов. Цитология. 2001; 8: 759–63.Kirichuk V.F., Majborodin A.V., Volin M.V.et al. The effect of electromagnetic EHF oscillations at the frequencies of the molecular spectra of radiation and absorption of nitric oxide on the functional activity of platelets. Citologija. 2001; 8: 759–63 (in Russian).Ichioka S., Minegishi M., Iwasaka M. et al. Skin temperature changes induced by strong static magnetic field exposure. Bioelectromagnetics. 2003; 24: 380–6. https://doi.org/10.1002/bem.10115Ichioka S., Minegishi M., Iwasaka M. et al. Skin temperature changes induced by strong static magnetic field exposure. Bioelectromagnetics. 2003; 24: 380–6. https://doi.org/10.1002/bem.10115Крупаткин А.И., Cидорова В.В. Функциональная диагноcтика cоcтояния микроциркуляторно-тканевых cиcтем: колебания, информация, нелинейноcть: рук-во для врачей. М.: Ленанд, 2016.Krupatkin A.I., Cidorov V.V. Functional diagnostics of the state of microcirculatory-tissue systems: fluctuations, information, non-linearity: manual for doctors. M.: Lenand, 2016 (in Russian).Stefanovska A., Bracic M. Physics of the human cardiovascular system. Contemporary Physics. 1999; 40 (1): 31-5 https://doi.org/10.1080/001075199181693Stefanovska A., Bracic M. Physics of the human cardiovascular system. Contemporary Physics. 1999; 40 (1): 31–5 https://doi.org/10.1080/001075199181693Kvandal P., Stefanovska A., Veber M. et al. Regulation of human cutaneous circulation evaluated by laser Doppler flowmetry, iontophoresis, and spectral analysis: importance of nitric oxide and prostangladines. Microvasc. Res. 2003; 65 (3): 160–71.Kvandal P., Stefanovska A., Veber M. et al. Regulation of human cutaneous circulation evaluated by laser Doppler flowmetry, iontophoresis, and spectral analysis: importance of nitric oxide and prostangladines. Microvasc. Res. 2003; 65 (3): 160–71.Schmid-Schobein G.W., Grainger Neil D. Molecular basis for microcirculatory. Disorders. Paris; 2003.Schmid-Schobein G.W. Grainger Neil D. Molecular basis for microcirculatory. Disorders. Paris, 2003.Бецкий О.В., Девятков Н.Д., Кислов В.В. Миллиметровые волны низкой интенсивности в медицине и биологии. Успехи современной радиоэлектроники. 2017; 12: 3.Beckij O.V., Devjatkov N.D., Kislov V.V. Millimeter waves of low intensity in medicine and biology. Uspehi sovremennoj radiojelektroniki. 2017; 12: 3 (in Russian).Бецкий О.В., Креницкий А.П., Майбородин А.В. и др. Молекулярные HITRAN-спектры газов-метаболитов в терагерцевом и ИК-диапазонах частот и их применение в биомедицинских технологиях. Биомедицинская радиоэлектроника. 2007; 8–9: 89–93.Beckij O.V., Krenickij A.P., Majborodin A.V. et al. Molecular HITRAN spectra of metabolite gases in the terahertz and IR frequency ranges and their application in biomedical technologies. Biomedicinskaja radiojelektronika. 2007; 8–9: 89–93 (in Russian).Бецкий О.В. Механизм воздействия низкоинтенсивных миллиметровых волн на биологические объекты (биофизический подход). Миллиметровые волны в биологии и медицине. 1997; 5–6: 135–7.Beckij O.V. The mechanism of influence of low-intensity millimeter waves on biological objects (biophysical approach). Millimetrovye volny v biologii i medicine. 1997; 5–6: 135–7 (in Russian).Воронков В.Н., Хижняк Е.П. Морфологические изменения в коже при действии КВЧ ЭМИ. В кн.: «Миллиметровые волны нетепловой интенсивности в медицине: межд. симпоз.: сб. докл.». М.: ИРЭ АН СССР; 1991: 635–8.Voronkov V.N., Hizhnjak E.P. Morphological changes in the skin under the action of EHF EMP. In: Non-thermal intensity millimeter waves in medicine: international symposium: collection of reports. M.: IRJe AN SSSR; 1991: 635–8 (in Russian).Гапеев А.Б., Чемерис Н.К. Действие непрерывного и модулированного ЭМИ КВЧ на клетки животных: Ч. 3. "Биологические эффекты непрерывного ЭМИ КВЧ". Вестник новых медицинских технологий. 2000; 7 (1): 20–5.Gapeev A.B., Chemeris N.K. The effect of continuous and modulated EHF EHF on animal cells: Part 3. "Biological effects of continuous EHF EHF". Vestnik novyh medicinskih tehnologij. 2000; 7 (1): 20–5 (in Russian).Гапеев А. Б., Чемерис Н.К. Действие непрерывного и модулированного ЭМИ КВЧ на клетки животных: обзор. Ч. I: Особенности и основные гипотезы о механизмах биологического действия ЭМИ КВЧ. Вестник новых мед. технологий. 1999; 6 (1): 15–22.Gapeev A.B., Chemeris N.K. The effect of continuous and modulated EMR EHF on animal cells: a review. Part I: Features and main hypotheses about the mechanisms of the biological action of EHF EMR. Vestnik novyh med. tehnologij. 1999; 6 (1): 15–22 (in Russian).Попов В.И., Рогачевский В.В., Гапеев А.Б. Дегрануляция тучных клеток кожи под действием низкоинтенсивного электромагнитного излучения крайне высокой частоты. Биофизика. 2001; 46 (6): 1096–102.Popov V.I., Rogachevskij V.V., Gapeev A.B. Degranulation of mast skin cells under the influence of low-intensity electromagnetic radiation of extremely high frequency. Biophysics. 2001; 46 (6): 1096–102 (in Russian).Башаринов А.Е., Тучков Л.Г., Поляков В.М. и др. Измерение радиотепловых и плазменных излучений в СВЧ-диапазоне. М.: Советское радио; 1968.Basharinov A.E., Tuchkov L.G., Poljakov V.M. et al. Measurement of thermal and plasma radiation in the microwave range. M.: Sovetskoe radio; 1968 (in Russian).Поповиченко Н.В. К вопросу о роли вегетативной нервной системы в реализации лечебных эффектов микроволновой терапии. В кн.: «Тез. докл. I Всесоюз. симпоз. «Фундаментальные и прикладные аспекты применения ММ излучения в медицине». Киев; 1989: 294.Popovichenko N.V. On the role of the autonomic nervous system in the implementation of the therapeutic effects of microwave therapy. In: «Abstracts of the I All-Union Symposium “Fundamental and Applied Aspects of the Application of MM Radiation in Medicine». Kiev; 1989: 294 (in Russian).Чуян Е.Н., Бирюкова Е.А., Раваева М.Ю. Изменение показателей функционального состояния человека под воздействием низкоинтенсивного ЭМИ КВЧ. Физика живого. 2008; 16 (1): 91–8.Chuyan E.N., Birjukova E.A., Ravaeva M.Ju. Changes in the functional state of a person under the influence of low-intensity EHF EHF. Fizika zhivogo. 2008; 16 (1): 91–8 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.