ОСОБЛИВОСТІ ВПЛИВУ ФУЛЛЕРЕН-ГАЛОГЕНОВОГО СВІТЛА НА ЗАПАЛЬНУ БІЛЬ У ЗАЛЕЖНОСТІ ВІД ХАРАКТЕРИСТИК СВІТЛОВОГО ПОТОКУ

С. О. Ґуляр; З. А.  Тамарова

doi:10.11603/mie.1996-1960.2020.2.11172

Автор(и)

С. О. Ґуляр Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України, Інтернаціональний медичний інноваційний центр Цептер
З. А. Тамарова Інтернаціональний медичний інноваційний центр Цептер

DOI:

https://doi.org/10.11603/mie.1996-1960.2020.2.11172

Ключові слова:

поляризоване поліхроматичне світло, апарат Bioptron-MedAll, біль, формаліновий тест, анальгезія, фуллерен, фуллерен-модифіковане світло

Анотація

Вплив перетвореного фуллереном галогенового поляризованого світла на осередок болю або протибольову точку акупунктури викликає анальгетичний ефект. Раніше це було доведено нами у тварин на формаліновій моделі болю. В даному дослідженні приділено увагу особливостям анальгетичних реакцій тварин під впливом різних хвильових діапазонів галогенового та фуллеренового світла, виявленню внеску фуллеренового компонента в зниження запального болю залежно від спектру, щільності потужності й освітленості.

Експерименти виконано на мишах із штучно створеним осередком запального соматичного болю (формаліновий тест). Джерелом світла був апарат Bioptron-MedAll, оснащений галогенною лампою. В окремих серіях (усього 80 тварин) досліджували дію на інтенсивність больових і небольових поведінкових реакцій світла, що пройшло крізь фуллеренові фільтри (на основі CR39 або ПММА) при аплікації його на осередок болю або на точку акупунктури Е-36. Анальгетичні ефекти порівнювали з даними, отриманими під дією поліхроматичного (480+ нм і 320+ нм) світла або 3 варіантів плацебо-світла, з урахуванням фізичних параметрів фільтрів.

Встановлено, що фуллеренове світло виявилося найбільш анальгетично ефективним незалежно від виду речовини фільтрів (ПММА або CR39). При аплікації фуллеренового світла (CR39-фільтр) на осередок болю анальгезія становила 34,3 %. Виявлена також анальгетична реакція при його дії на точку акупунктури Е-36 — 32,6 %, при цьому галогенне поліхроматичне світло було слабкіше (16,2 %). Світло, що пройшло через ПММА-фуллереновий фільтр, при аплікації на осередок болю, послаблювало біль на 29,8 %. Анальгезія від застосування поліхроматичного світла 480+ нм становила 23,2 %, а 320+ нм — 14,4 %. Усі варіанти плацебо-світла були менш ефективні, хоча анальгезія також мала місце: 25,3 % (CR39 без фуллерена), 24,9 % (ПММА без фуллерена) та 27,7 % (фільтр, що створює спектр, аналогічний фуллереновому). Біологічна ефективність вивчених варіантів світла, оцінена за інтенсивністю больового синдрому, найбільш корелювала з щільністю потужності та хвильовим діапазоном світла. Фуллеренові фільтри приблизно однаково перетворюють поляризоване світло, з подібним аналгетичним результатом, однак біологічний ефект від CR39-фуллерен світла більш помітний.

Фуллеренове світло в порівнянні з галогеновим має більшу анальгетичну ефективність щодо формалін-виклика-ного болю. Цей результат досягається сорбцією фуллереном частот синьої частини спектра і депресією потужності видимого спектру в цілому.

Посилання

Maegawa, Y., Itoh, T., Hosokawa, T., Yaegashi, K., Nishi, M. (2007). «Effects of Near-Infrared Low-Level Laser Irradiation on Microcirculation. Lasers Surg. Med. 27 (5): 427-37.

Hakguder, A., Birtane, M., Gurcan, S., Kokino, S., Turan, F. (2003). Efficacy of Low Level Laser Therapy in Myofascial Pain Syndrome: An Algometric and Thermographic Evaluation. Lasers Surg. Med. 33 (5):339-43.

Gur, A., Sarac, A., Cevik, R., Altindag, O., and Sapac, S. (2004). Efficacy of 904 NM Gallium Arsenide Low Level Laser Therapy in the Management of Chronic Myofascial Pain in the Neck: A Double-Blind and Randomize-Controlled Trial. Lasers Surg. Med. 35 (3): 229-35.

Ilbuldu, E., Cakmak, A., Disci, R., Aydin, R. (2004). Comparison of Laser, Dry Needling, and Placebo Laser Treatments in Myofascial Pain Syndrome. Photomed. Laser Surg. 22 (4): 306-11.

Schaffer, M., Bonel, H., Spoka, R., Schaffer, P., Busch, M., Reiser, M., and Duhmke, E. (2000). Effects of 780 nm Diode Laser Irradiation on Blood Microcirculation: Preliminary Findings on Time-Dependent T1-Weighted Contrast-Enhanced Magnetic Resonance Imaging (MRI). J. Photochem. Photobiol. B. 54 (1): 55-60.

Fenyo, M. (1984). Theoretical and Experimental Basis of Biostimulation. Optics Laser Technol. 16: 209-15.

Limansky, Y., Gulyar, S., Tamarova, Z. (2009). BIOPTRON-Analgesia: 10. The Participation of the Opioidergic System in the Analgesic Effect of Polarized Light on the Analgesic Acupuncture Point. In Anthology of Light Therapy. Medical Bioptron Technologie. Kyiv: Bogomoletz Institute of Physiology at the National Academy of Sciences of Ukraine, 266-75. [In Russian].

Gulyar, S., Limansky, Y., Tamarova, Z. (1999). Analgesic effects of Bioptron PILER light. J. of Practical Doctor. (4): 21-3. [In Russian].

Limansky, Y., Tamarova, Z., Bidrov, E., Kolbun, N. (1999). Suppression of Nociceptive Responses in Mice by Low-Intensity Microwave Exposure on Acupuncture Points. Neurophysiology 31 (4): 290-4. [In Russian].

Limansky, Y., Tamarova, Z., Gulyar, S., Bidrov, E. (2000). Study of Analgesic Effect of Polarized Light on Acupuncture Points. Fiziol. J. 46 (6): 105-11. [In Ukrainian].

Limansky, Y., Tamarova, Z., Gulyar, S. (2003). Suppression of Visceral Pain by Action of the Low Intensity Polarized Light on Antinociceptive Points of Acupuncture. Fiziol. J. 49 (5): 43-51. [In Ukrainian].

Limansky, Y., Tamarova, Z., Gulyar, S. (2006). Suppression of Pain by Exposure of Acupuncture Points to Polarized Light. Pain Res. Manag. 11 (1): 49-57.

Gulyar, S., Limansky, Y., Tamarova, Z. (2006). Suppression of Pain by Influence of Bioptron-Polarized Lighton Acupoints. European J. Pain. 10: S212.

Limansky, Y., Tamarova, Z., Gulyar, S. (2008). Suppression of Visceral Pain by Exposure of Acupuncture Points to Low-Intensive Polarized Light. Abstracts of the 12th World Congresson Pain. August 17-22. Glasgow, Scotland, UK. Pres. PT 338.

Tamarova, Z., Limansky, Y., Gulyar, S. (2009). Antinociceptive Effects of Color Polarized Light in Animal with FormalinTest. Fiziol. J. 55 (3): 81-93. [In Ukrainian].

Limansky, Y., Gulyar, S., Tamarova, Z. (2009). BIOPTRON-Analgesia: 12. Role of Color in Tonic Pain Suppression. In Anthology of Light Therapy. Medical BIOPTRON Technologies. Kyiv: Bogomoletz Institute of Physiology at the National Academy of Sciences of Ukraine, 722-31. [In Russian].

Pantyo, V. V., Koval, G. M., Pantyo, V. I., Gulyar, S. A. (2017). Effect of LED radiation of different wavelengths on the growth rate of Staphylococcus aureus. ScienceRise: Biological Science, 7 (4): 16-20; 43-45. [In Ukrainian].

R. F., Curl Jr., Sir H., Kroto, R. E., Smalley (2014). The Nobel Prize in Chemistry 1996. Nobelprize. org. Nobel Media AB. Web. 31 Aug 2017. Available from: http:ІІwww.nobelprize.orgІnobel_prizesІchemistryІ laureates/1996/.

Koruga, D. (2017). Hyperpolarized Light: Fundamentals of Nano Medical Photonics. Belgrade: Zepter World Book, 1-306. [In Serbian and in English].

Gulyar. S., Tamarova, Z. (2017). Modification of Polychromatic Linear Polarized Light by Nanophotonic Fullerene and Graphene Filter Creates a New Therapeutic Opportunities. Journal of US-China Medical Science, 14 (5), 173-191.

Gulyar, S., Tamarova, Z. (2017). Anti-Pain and Sedative Action of Polychromatic Polarized Light which Passed Through Nanomodification by Carbon Nanofilters. Proc. of the XLVII International Scientific and Practical Conference Proceedings of Academic Science, Oct. 1214, 2017, Kyiv: 95-97. [In Russian].

Kavaliers, M., Hirst, M. (1983). Daily Rhythms of Analgesia in Mace: Effects of Age and Photoperiod. Brain Res. 279 (1-2): 387-93.

Dubuisson, D., Dennis, S. (1977). The Formalin Test: A Quantitative Study of the Analgesic Effects of Morphine, Meperidine and Brain Stem Stimulation in Rats and Cats. Pain 4 (2): 161-74.

Hunskaar, S., Hole, K. (1987). The Formalin Test in Mice: Dissociation between Inflammatory and nonInflammatory Pain. Pain 30 (1): 103-14.

Sugimoto, M., Kuraishi, Y., Satoh, M., Takagi, H. (1986). Involvement of Medullary Opioid Peptidergic and Spinal Noradrenergic Systems in the Regulation of Formalin-Induced Persistent Pain. Neuropharmacology 25 (5): 481-5.

Tamarova, Z. A., Limansky, Yu. P., Gulyar, S. A. (2009). Antinociceptive effects of color polarized light in animal formalin test model. Fiziol. J., 55 (3): 81-93.

Gulyar, S. A., Kosakovskyi, A. L. eds. (2011). Bioptron-PILER-Light Application in Medicine (2nd ed.). Kyiv: Bogomoletz Institute of Physiology at the National Academy of Sciences of Ukraine, 1-256. [In Russian].

Gulyar, S., Tamarova, Z. (2015). Comparative evaluation of the analgesic effect of red polarized radiation from halogen and LED sources Photobiology and experimental photomedicine,12 (1-2): 42-48.

Gulyar, S. A., Limansky, Yu. P., Tamarova, Z. A. (2004). Pain and color. Treatment of pain syndromes by polarized light. Kyiv-Donetsk: Biosvet. 1-122. [In Russian].

Gulyar, S. A., Limansky, Yu. P., Tamarova, Z. A. (2007). Pain color therapy. Treatment of pain syndromes by polarized light (2nd Ed). Kyiv: Ukr. Nat. Acad. Sci, 1-128. [In Russian].

Gulyar, S. A., Filimonova, N. B., Makarchuk, M. Yu., Kryvdiuk, Y. N. (2019). Ocular Influence of Nano-Modified Fullerene Light: 1. Activity of Default Networks of the Human Brain. Journal of US-China Medical Science, 16 (2): 1-15.

Gulyar, S. A., Filimonova, N. B., Makarchuk, M. Yu., Krivdiuk, Y. N. (2019). Ocular Influence of Nano-Modified Fullerene Light: 2. Time correlation of the choice and simple sensorimotor reactions that determine blinding compensation of the driver. Journal of US-China Medical Science, 16 (3): 105-115.

Gulyar, S. A., Tamarova, Z. A., Kirilenko, Ye. K. (2019). Ocular Influence of Nano-Modified Fullerene Light: 3. Speed and Quality of Visual Information Processing in Man. Journal of US-China Medical Science, 16 (3): 116-133.

Gulyar, S. A., Tamarova, Z. A., Kirilenko, Ye. K., Filimonova, N. B., Makarchuk, N. Yu., Krivdiuk, Yu. N. (2019). Physiological effects of light with spatial structure converted by fullerene. Medical Informatics and Engineering, 45 (1): 39-58. [In Russian].

Limansky, Y. P., Gulyar, S. A., Tamarova, Z. A. (2009). Bioptron-induced analgesia: І0. involvement of opioid-ergic system in analgetic effect of polarized light on antinociceptive acupuncture point. Anthology of light therapy. Medical BIOPTRON technologies. Kyiv: Bogomoletz Institute of Physiology at the National Academy of Sciences of Ukraine: 266- 275. [In Russian].

Limansky, Y., Gulyar, S., Tamarova, Z. (2009). BIOPTRON-analgesia: І2. Role of color in tonic pain suppression. Anthology of light therapy. Medical BIOPTRON technologies. Kyiv: Bogomoletz Institute of Physiology at the National Academy of Sciences of Ukraine: 722-731. [In Russian].

Limansky, Y., Gulyar, S., Tamarova, Z. (2009). BIOPTRON-analgesia: ІІ. Comparative investigation of red polarized light analgesic action while application at pain locus, analgesic acupuncture point and the whole animal. Anthology of light therapy. Medical BIOPTRON technologies. Kyiv: Bogomoletz Institute of Physiology

at the National Academy of Sciences of Ukraine; 716721. [In Russian].

Gulyar, S. A., Limansky, Y. P. (2003). Functional system of the organism electromagnetic balance regulation: mechanisms of primary reception of electromagnetic waves of optical range. Phyziol. J., 49 (2): 35-44. [In Ukrainian].

Gulyar, S. A. (20І8). Accents of the Human Body Electromagnetic Balance Regulation System. Photobiology and Photomedicine, 24: 52-68.

Hensel, H., Kenshalo, D. R. (І969). Warm receptors in the nasal region of cats. J Physiol, 204: 99 -ІІ2. DOI: https://doi.org/10.1113/jphysiol.1969.sp008901

Tamarova, Z. A., Limansky, Yu. P., Gulyar, S. A., Yanenko, O. P., Kutsenko, V. P., Matsybura, A. P. (2009). Additional microwave irradiation of Bioptron devices in millimeter range. Anthology of light therapy. Medical BIOPTRON technologies. Kyiv: Bogomoletz Institute of Physiology at the National Academy of Sciences of Ukraine, 899-905. [In Russian].