Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Гигиеническое обоснование нормирования статического электрического поля в условиях населенных мест

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ УКРАИНЫ

КИЕВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ имени акад. А. А. БОГОМОЛЬЦА

На правах рукописи

НЕУМЕРЖИЦКАЯ Любовь Владимировна

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ НОРМИРОВАНИЯ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В УСЛОВИЯХ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

14.00.07 — гигиена

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Киев — 1992 г.

Работа выполнена в ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте общей и коммунальной гигиены имени А. Н. Марзееаа Республиканского научного гигиенического центра МЗ Украины

Научный руководитель

— канд. мед. наук, с. н. с. Акименко В. Я.

Научный консультант ;; . —докт. мед. наук, проф. Бариляк И. Р.

, Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор А. П. Яворовский доктор биологических наук А. И. Куринный

Ведущее учреждение — Киевский научно-исследовательский институт гигиены труда и профессиональных заболеваний

Защита диссертации состоится «_»_1992 г. в _часов

на заседании специализированного совета Д.088.13.03. «Гигиена» при Киевском ордена Трудового Красного- Знамени медицинском институте имени акад. А. А. Богомольца по адресу: 252057, . Киев, проспект Победы, 34, сан.-гиг. корпус, комната № 23.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института по адресу: 252057, Киев, ул. Зоологическая, 3.

Автореферат разослан «_»_1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета доктор мед. наук, профессор

В. И. Берзинь

, ] ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОЙ

Рк~.1>.!:й j Актуальность проблемы. К числу антропогенных факторов, существенно изменяодих электрические свойства окружавдей среды, относится статическое электрическое поле (СЭП) эколого-гигиеничеокая значимость которого становится вое более ощутимой. Интенсивно внедряощиеся в повседневнуо дизнь телеаппаратура, видеодисплеи и терминалы, электризующиеся материалы, строительство линия электропередачи постоянного тока и широкое использование одежды из химического волокна, привели к распространению этого фактора и вовлечение в сферу его действия не только профессионалов, но и значительных контиягентов населения. В большинстве случаев уровни СЭП, воз-никапщие в быту и на производстве, на несколько порядков выше естественного фона я более чем в десятки раз превашаот нормативные (А.С.Преснан, 1968; В.М.Орловский, 1974; ?,Ъ.Ъ1ало/efaf, 1977).

По данным отечественных и зарубежных исследования к числу которых относятся работы Ф.Г.Портнова, К.И.Станкевича, А.П.Иерусалимского, JI,А.Ивановой,AJ-Mdiina и других,СЭП является биологически действутцим фактором. Однако многие вопроса остаотся все еще не выясненными. В частности, нет достаточных представления о том, как влияет даннный фактор на отдаленные последствия - генетический аппарат, генерагизнуо функцио, эмбриональное развитие. Су-ществущая регламентация не была обоснована с точки зрения возможных отдаленных последствий. Мекду тем, строгое научное обоснование гигиенических регламентов требует обязательного учета мутагенного, тератогенного и эмбриотоксического действия (Г.И.Сидоренко, 1975)*

Проводимые за рубежом и в нашей стране исследования по установление наследственной патологии, вызванной длительным воздействием СЭП весьма противоречивы и не даот прийти к какому-либо зак-леченив. Это, прежде всего, связано с различиями в выборе средств и способов моделирования СЭП, имеющее ванное и принципиальное вначение при установлении биологического действия изучаемого фактора. Решение указанных вопросов является весьма актуальным и вызывает необходимость проведения углубленного исследования с использованием современных методических подходов.

Цель работа. Выявление зависимости наследственной патологии и характера ее возникновения' от воздействия различных уровней напряженности и экспозиции СЭП, определение крит°рия неблагоприятного действия при нормировании его в условиях населенных мест.

Задачи исследования.

1. Исследовать закономерности формирования СЭП от разных источников и определять условия экспозиции человека в нем.

2. Разработать адекватные целям биолого-гигиенического эксперимента устройства для моделирования СЗП.

3. Установить цитогенетическую активность СЗП на уровне половых и соматических клеток в зависимости от напряженности и длительности экспозиции.

Исследовать влияние СЭП на эмбриогенез в зависимости от напряженности и длительности экспозиции.

5. Обосновать критерии генетической оценки СЭП при его гигиенической регламентации.

Научная новизна работы. В результате выполненных исследований впервые в нашей стране: обоснована целесообразность методического подхода к гигиенической оценке распределения величин напряженности СЭП от приборов с электронно-лучевой трубкой; на основе сравнительной оценки комплекса цитогенетических, генетических и змбриотокси-ческих исследований в условиях адекватного моделирования СЭП обоснован критерий неблагоприятного действия фактора на наследственный аппарат.

Теоретическое значение работы. Установлена зависимость гено-токсического действия СЭП от выбора тест-системы, интенсивности изучаемого фактора и длительности его воздействия; определен характер сочетанного действия СЭП с химическим мутагеном; выявлены наиболее чувствите дыме к действии фактора показатели генотокоичности о учетом которых обоснованы безопасные уровни СЭП.

Практическое значение работы» Научно обоснован диапазон напряженности СЭП, в котором данный фактор является безопасный в отношении цитогенетического, генетического-ц^ыбриотоксического-дей--

ствия. Данные использованы при гигиенической регламентации СЭП как фактора среды обитания человека. Разработана методика опре деления статического электрического поля, создаваемого приборами о электронно-лучевой трубкой. Данные настоящего исследования использованы и воили в разработку следующих до^ыентов:

-ГОСТ 12.1.045-84 "Электростатические поля, допустимые уровня на рабочих меогах и требования к проведение контроля", утверяден и введен в действие Постановлением Государственного комитета по стандартам.

-Проект "Гигиенические нормативы комплексного действия СЭП

и ионных токов на население в зоне ЛЭППТ высокого и сверхвысокого напряйения"

- Разработан метод экспозиции культуры лимфоцитов периферической крови человека в СЗП (Авторское свидетельство на изобретение ®1153882, "Устройство для исследования влияния электрических полей на биологические объекты").

Положения,выносимые на защиту,

1. Характер распределения СЗП в зависимости от источника, условий эксплуатации, микроклимата.

2. СЭП в диапазоне напряненностей 65-150 кВ/м как гигиенически значимый фактор, оказывавший неблагоприятное действие на эмбриогенез и генетический аппарат соматических и половых клеток млеко-гомащих - ваянеиших показателей при гигиеническом нормировании СЭП.

3. Зависимость генетических и эмбриотоксических эффектов от напряженности и временя воздействия СЗП..

4. Обоснование безопасных для организма уровней СЭП с точки зрения генетических исследований.

Апробация работа. Работа заслушана и обсуяде на на заседании Ученого совета НИИ общей и коммунальной гигиены им. А.Н.Марзеева.

Материалы исследований, отражающие основные положения диссертации долояеяы на:

1. Конференции молодых ученых и специалистов НИИ общей и коммунальной гигиены «и. А.Н.Марзеева С Киев, 193(0-,

2. Всесоозкой научно-технической конференции "Защита от вредного воздействия статического электричества в народном хозяйстве" (Северодонецк, 1984, 1989).

3. Советско-американском рабочем совещании по проблеме "Изучение биологического действия физических факторов окру лающе и среды" (Ялта, 1985, Львов, 1969)*

Всесоозном симпозиуме "Механизмы биологического действия электромагнитных излучения" (Пуиино, 1987).

5. Я съезд украинского общества генетиков к селекционеров (Полтава, 1992).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 20 работ, в которых отраяены основные положения диссертации.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 135зтра-ницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, глава методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения, выводов, перечня внедрений результатов исследо-

1*_569* _

вания в практику и списка используемых источников, включающего 207 наименования (173 отечественных и ЭЧ зарубежных). Работа иллюстрирована 22 таблицами и б фотографиями.

Материал и методы исследования. Для определения величины »ЙП, возникавшего вблизи наэлектризованной одежды, видеомониторов и телеприемников были разработаны специальные методы. Для экспериментальных исследования были изготовлены установки, существенно отличающиеся от ранее известных и, позволяющие адекватно моделировать изолированное действие СЭП. В соответствии с поставленной целью и решаемыми задачами выполнены эксперименты на животных и культуре лимфоцитов крови человека. Выбор интенсивности СЭП осуществлялся с учетом рекомендаций экспертов ВОЗ и реально регистрируемых уровней напряженности СЭП в населенных местах.

На основании анализа литературы и результатов собственных исследований был осуществлен поиск высокочувствительных, информативных и хорошо воспроизводимых методов, позволяющих оценить эффект действия СЭП в половых и соматических клетках. Исследование отдаленных последствий влияния СЭП производилось посредством рекомендованных ВОЗ методов, позволяющих обнаружить нарушения наследственного аппарата на нескольких гест-системах.

При обосновании гигиенических нормативов различных внешнесре-» довых факторов особое внимание уделяется таете выявлению способности их вызывать внутриутробную гибель, снижение рождаемости и врожденные уродстваСА.А.Динерман, 1900).

В качестве экспериментальных животных были использованы крысы Вистар. Длительность воздействия СЭП составляла один и три месяца, 21 день (период беременности), Чд дней (период сперматогенеза) и 13 дней (наиболее чувствительная стадия органогенеза). Крысы выса-

живялипь вя ппиптаишл и ^к1М»тиргт^диеут^-«-ДЭП-н.=и!1ра«_Рнипг'Т'т.п пт

15 до 150кВ/м по шесть часов ежедневно. По окончании срока воздействия крыс забивали для приготовления цитологических препаратов и анализа внутриутробной гибели плодов, аномалии внутренних органов и костной системы.

Препараты костного мозга готовили по методу Форда и Воллама (1963), клеток печени - по общепринятым гистологическим методикам, клеток зародышей - по методу Бутчера-Фуго и Форда-Воллама (1967, 1963), Цигогенетический анализ проведен на 80ВД клетках на стадии метафаэы и ана-тело{>азы от 176 крыс.

Препараты лимфоцитов крови человека готовили согласно метода-

ив, разработанной Мурхедом (1970). Экспонирование крови в СЭЛ производилось в специально разработанной для этой цели устройстве. Длительность экспозиции СЭП напряженное!ыз 56 и ЗООкВ/м составляла трое суток по 7 часов еледневно. Анализу подвергали пластинки, соответствуощие требованиям, предъявляемым к препаратам (Н.П.Бочков, 1972) . Всего проанализировано 2450 кегафазных пластинок. Наиболее доступным методом определения мутация в половых метках в эксперименте на млекопитающих является обнаружение доминантных летальных мутаций й мужских половых клетках при воздействии мутагенных факторов, проявляющихся в первом поколении. Возникновение мутаций учитывается по повышенной эмбриональной смертности у интак-тных самок, спаренных с подопытными самцами (Я,В.Саноцкий,1979). В этой серии опытов использовано 85 крыс (самцов и самок), проанализировано 792 эмбриона.

Эмбряотоксическяй эф.рекг вычисляли по формулам (А.А.Динерман, 1980). Плодовитость оамок определяли на основании среднего количества живых плодов на 21-а день беременности. Исследование состояния внутренних органов плодов проводили по методу Вильсона в модификация И.Р.Барияяка (1967), состояние скелетов - на тотальных препаратах плодов, окрашенных красным ализарином по методу Доусона. Массу внутренних органов и размеры выражали в линейных показателях. В этой серии опытов использовано 40крыс-самок, проанализировано 326 эмбриона.

Вое полученные данные были обработаны методами вариационной статистики (В.0.Урбах,1964; Б,Ф.Лакин,1980).

: РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ 0БСУ2ДЕНИЕ

Выраженность СЭП вблизи экранов телеприемников и дисплеев и и наэлектризованной одеяды из химических волокон. Учитывая, что уровень СЭП, возникавшего вблизи работаших приборов с электроннолучевой трубкой (телевизора, видеотерминалы) и при использовании электризуощеася одеяды из химических волокон, зарегистрированный разными авторами (Е.И.Савицкая, 197В; В.Я.Акименко,1987; Jaм. О-С. , 198б), часто отличается на порядок и более, были проведены исследования по определенно СЭП от названных источников с помощьо разработанной нами методики (В.Я.Акимекко я соавт.,1990).

В результате исследований было установлено, что степень выраженности СЭП вблизи приборов о элекгронно-лучевои трубкой зависит от многих факторов. Как правило, наибольшая напряяениость СЭП

2-569*

наблюдается- вблизи источника и достигает величин, превышающих нормативные. Так, максимальная напряженность СЭП, зарегистрированная на расстоянии 0,05м от экрана телевизора "Славутич Ц-202", достигает 390кВ/м, от дисплея "Корвет" ~ 150кВ/м и превышает нор-» мавдвную 20кВ/м на порядок и выше. Такие уровни, безусловно, несу?, реальную опасность здоровью населения. Вместе с тем, в ряде исследовании показано, что человек к экрану дисплея не бывает ближе 0,5м С РУ^« 1981). Результаты наших исследова-

ний показали, что на расстоянии 0,5м от экрана максимальная напряженность СЭЛ наблюдается от телевизора "Славутич Ц-202" 40кВ/м, что таяе превышает нормативную. - >..

Исследуя одеяду из синтетических и искусственных волокон, было установлено, что человек, пользующийся такой одеждой, подвергается воздействие СЭЕ, напрякеннооть которого зависит от хиий- : ческой природы, характера текстильной выделки материала и условии его эксплуатации, комплектности одежды и подвижности человека.'.'. Самая высокая напряженность на этих изделиях, наблюдается при движении человека или в состоянии разьединения одного слоя одежды от другого. В этом случае напряженность может достигать ЛООкВ/м й* более. - . ; >' - / '..'■ .

В целом, полученные результаты свидетельствуют о необходимое-ти свбевреыенного учета новых источников СЭП и осуществления мероприятий, напряженных на предотвращение возможного неблагоприятного их действия на здоровье'человека, '.: / '. ' . . ' ' V

' Оиенка цитогенетического действия СЭП на кдетки костного мозга крыс. Результаты исследований влияния СЭП на хромосомный аппарат меток костного мозга крыс показали, что ежедневное нахождение животных первой контрольной группы на социальных подстав-

-ках-в-теченкг-одного-ыесяца-ие-дмзипяло унедичянич чир/а.ул^ок__

о нарушениями хром-сом по сравнению с интактными крысами, находящимися В УСЛОВИЯХ ВИВарИЯ (второй КОНТРОЛЬ), В СВЯЗИ С ЭТЙ*1,Ш сочли возможным объединять данные двух контрольных групп и в дальнейшей проводить сравнение опытных показателей с таковыми ; объединенной группы. -." ■■' - ' Г' " '' ' : .,'■■'

При цитогеиетическом анализе клеток костного мозга крыс, под- ; вергнутых воздействию СЭП, установлено, что количество" аномальных клеток составляло 7,4+1,1$ и не отличаюсь от контроля, где их число не превышало 6.10+0,75, Как в опыте, так и в контроле клетки о числовыми нарушениям» хромосомного аппарата представле-

б

ни в основном гипоплоидией и составляли соответственно 6,80+1,12$ и 5,50+0,72$. Разница между контролем и опытом статистически недостоверна, (Р> 0,05). Небольшой процент составляли клетки оо струЛ-турйымя аберрациями хромосом/ Их число не превышало 0,20+0,1$ в опыте и 0,40+0,2В% в контроле,. Такой же.уровень аберрантных клеток у интакгных крыс обнаруживали и другие исследователя (К.Р. Бариляк, 1981; Р.В.Меркурьева и соавт., Т986). Разница между контрольной и опытной группой по этому показателя также недостоверна, СР> 0,05). .. ■' '. -

Влияние СЭП на хромосомный аппарат клеток зародышей крыс. Исследование цитогенетическои активности СЭП напряженностью 15, 75 и 150кВ/м проведено на 26 беременных крысах. Объектом исследования служили клетки эмбрионов, находящихся в периоде активного органогенеза. На 13 день после двекадцатидневноя шестичасовой экспозиции сакдк умерщвляли, производила лаааротомио, извлекали живые плоды и готовили препараты метафазных пластинок.

Результаты, полученные при цитогенетическои анализе хромосомного аппарата клеток зародышей, свидетельствует о чувствительности эмбриональных клеток к воздействию СЭП, что выражалось в повышении количества аберрантных меток.

Наблюдаемые нарушения в структуре хромосом носили как хрома-тидныи, так я хромосомный характер и были выражены одиночными и парными ацентрическими фрагментами, В ряде случаев наблюдалось диффузное повреждение всего хромосомного набора клеток, заключают иееся в деспирализация хромосом. Аберрации обменного типа не выявлены.

При воздействии СЭП напряженностью 150кВ/м обнаружен цитоге-зетический эффект в клетках эмбрионов, характеризующийся наличием структурных аберраций в 2,0%случаев, В эмбриональных клетках ин-тактных животных хромосомные структурные аберрации обнаруживались лишь в 0,3^ случаев. Разница между контрольной и опытной группой статистически достоверна, (Р<. 0,001). Наши данные совпадают с наблюдениями других авторов Сй.Р.Бариляк и ооавт.,1961), отметивших, что структурные аберрации хроиосом в клетках зародышей интак-тных животных (крыо) на поеттшлантационных стадиях развития встречаются крайне редко и, в основном, представлены одиночными ацентрическими фрагментами.

Цитогенетичеокое исследование эмбриональных клеток, полученных от подвергнутых действии СЭП напряженностью 75кВ/м беременных

2х-569к ' - • _

7

самок крис, показало, что хромосомный аппарат клеток этих эарот дышей по наличии структурно измененных хромосом статистически достоверно не отличается и можно говорить только о тенденции к увеличению аберрантных клеток. Воздействие СЭП напряженностьо 15кВ/м не оказывало цитогенетического действия. Количество аберрантных клеток в опыте составлял 1,3+0,6$ против 0,3+0,1% в контроле, (Р > 0,05).

Числовые нарушения хромосомного набора клеток зародышей ин-тактных крыс и крыс, подвергнутых воздействие СЭП, заштлись в наличии анеуплоидных клеток, преимущественно гипоплоидных, с числом хромосом 41 и АО. Полиплоидные клетки встречались лишь в единичных случаях.

Таким образом, СЭП напряженностьо 150кВ/м оказывает влияние на хромосомный аппарат клеток зародышей, увеличивая количество структурных аберраций хромосом.

Влияние СЭП на уровень гепатоцитов с хромосомными нарушениями. Цитогенетические исследования клеток паренхимы печени животных проведено у 60 самцов крыс Вистар, подвергнутых воздействие СЭП напряженностьо 20,65 и ПОкВ/м и 20 контрольных животных, находящихся в тех яе условиях, что и подопытные, за иекмчением воздёй-ствушдего фактора. Клетки анализировали на стадии анателофазы. Показателем влияния изучаемого фактора на хромосомный аппарат клеток печени служили одиночные, парные и множественные фрагменты; мосты, мосты с фрагментами и отставание хромосом.

На основании цитогенетического анализа клеток печени крыо, служивших контролем, было установлено, что количество хромосом-, них аберраций у крыс первой контрольной группы и у крыс второй контрольной группы, которая, в отличие от первой, находилась в эксперименте 3 месяца (первая - 1иео.), статистически не отличалось и составляло соответственно 26+1,79$ и 30,80+2,10$; Р> 0,05. Исходя из этого, результаты цитогенетического Диализа гепатоцитов, были объединены в общий усредненный контроль, о которым сравнивались результаты опытных групп. Исследование цитогенетической ак-. тивнооти СЭП различных уровней напряженности и длительности воздействия представлены в таблице I и 2.

На ооновании приведенных данных установлено, что воздействие СЭП различных уровней напряженности - 20,65 и ПОкВ/м не обусловливает мутагенного эффекта на клетки печени. Дале в опытах с наиболее высоким уровнем напряженности не отмечалось повышения коли-

Таблица I

Уровень хромосомных аберраций в гепатоцитах крыс при воздействии СЗП а течение одного месяца

Напряженность СЭП, кВ/м :Количеетво ¡исследован- Число клеток о поврежденными хромосомами (4+ т. ), 1

:ных клеток - * Всего Г Одиночные .'Парные и мно-;фрагменты Явственные: ; '¡фрагменты : Мосты ГМосты 0 ;фрагментами ; Отставшие ¡хромосомы

НО 500 • 78 * 64 * 13 * I 0 0

15,6+1,62 12,8+1,49 2,6+0,71 0,2+0,2

65 500 102 * 67 * 24 0 0 II

20,4+1,80 13,4+1,52 4,8+0,9 2,2+0,65

20 500 I33 •101- 31 0 0 I

26,6+1,97 20,2+1,79 6,2+1,0 0,2+0,2

контроль 1100 310 233 56- 3 2 14

26,18+1,35 •21,18+1,22 5,27+0,67 0,27+0,15 0,18+0,12 1,27+0,33

Примечание: В числителе

*--Р<0,05

- абсолютное число клеток с аберрациями, в знаменателе - М+ т. %.

Таблица 2

Уровень хромосомных аберраций в гепатоцитах крыо при воздействии СЭП в течение трех месяцев

Напряженность СЭП, кВ/м :Количесгво ;исследован- 1 Число клеток о поврежденными хромосомами СМ + т, ), %

:ных клеток : Воег > Одиночные фрагменты i Парные и мно-; жественные. • : Мосты ¡Мосты с ¡фрагментами ¡Отставпие ¡хромосомы

ПО 500 J 3 * 71 * 19 I 05 04

20,0+1 ,78 14,2+1,56 3,6+0,85 0,2+0,2 1,0+0,4. 0,8+0,39

65 500 133 133 16 I I 2

зо.б+а ,06 26,6+1,97 3,2+0,76 0,2+0,2 0,2+0,2 0,40+0,28

° 20 500 155 124 21 3 : 3 4

■ , 31.0+г ,06. 24,80+т,93 4,20+0,89 0,60+0,34 0,69+0,34 .0,80+0,39

контроль . 1100 - 310- гзз 56 ' 3 2 14

28,I8il,35 21,18*1,22 5,27+0,67 0,27+0,15 0,18+0,12 1,27+0,33

Примечание: *

- Р<.0,05. В числителе - абсолютное число клеток с аберрациями, знаменателе - М+ т. %.

в

чества аберрантных клеток. Причем это регистрируется как при иесяч-ном, так и трехмесячном эксперименте.

Вместе с тем СЭП напряяенностьо НО и 65кВ/м достоверно снижает спонтанный уровень аберрантных клеток, то есть в этих условиях изученный нами фактор обусловливает определенный антимутаген-ныйаффект или модифицирующее действие.

Полученные результаты позволяет высказать предположение, что СЭП при воздействии на организм приводит к образованно метаболитов, способных повышать активность ферментных систем, активируя процессы репарации и тем самым не только предотвращать нарушения в генетическом аппарате, но и уменьшать уровень хромосомных аберраций в гепатоцйтах.' Аналогичный эффект по сяиженио. уровня гепатоцитов с поврежденными Хромосомами отмечался при пвоздействии на крыс микроволн Сй.В.Кавешникова, 1986). По мнению Е.В.Ковальчука (1985) и А.Г.Катрутенко (1968.), длительное воздействие СЭП на организм вызывает усиление адаптивных реакций, направленных на увеличение жизнеспособности организма.

Влияние СЭП на уровень хромосомных аберраций в лимфоцитах периферической крови человека в условиях ¡л. \Jifio . Понять конкретные механизмы действия СЭП на процессы нарушения или репарации хромосомного аппарата клеток живых организмов можно только на основе изучения прямого или опосредованного его действия. Если, на организменном уровне, в условиях наличия адаптационно-приспособительных механизмов и имунной системы, не обнаруживается повреядао-щие эффекты изучаемого, фактора, то, очевидно, в культуре клеток, где отсутствуют названные механизмы, он мояет проявить свое действие. (Н.П.Дубинин и соавт., 1978).

; '• Культивирование лимфоцитов с одновременным экспонированием СЭП напряженностью 56 и ЗООкВ/м, производили в специально созданной установке. : . . '

.Анализируя метафазные пластинки с наличием структурных и числовых аберраций хромосом опытных и контрольных групп, было установлено, что нарушения в структуре хромосом как в опыте, так и в контроле носят хроматидпый и хромосомный характер, чиоловые нарушения Хромооомяого Набора лимфоцитов заключались, в основном, в наличия гипоплоидных клеток о числом хромооои и 45. Гиперпяоид-ныё клетки встречались в единичных случаях, полиплоиды не обнаружены.''

Общее чиоло анеуплоидных клеток в культуре лимфоцитов, под-вергйутой СЭП напряженностью 56кВ/м, составило 5,4+1,0?, что не от-

личалось от контроля равного 5,37+0,15$* Р>0,05. Не зарегистрировано также изменения в количестве структурных аберраций. Их го-личество не превышало спонтанный уровень, наблюдаемый другими исследователями (Н.П.Бочков и соавт., 198?; С.В.Стукалов и соавт, 1935; Й.Р.Бариляк и со авт., 1639),

Результаты цитогенетического анализа хромосом лимфоцитов, . подвергнутых воздействие СЭЛ напряженностью ЗООкВ/м, свидетельствуют о недостоверной разнице числа анеуплоидкых клеток между контрольной и опытной группой и соответственно равно 5,374^,15^ и 5,6+1,0$, (Р >0,05) и количества структурных аберраций, обнаруженных в контроле (0,48+0,18Й и опыте (0,8+0,4$.

Таким образом, проведенные патогенетические исследования на культуре лимфоцитов периферической крови человека свидетельствуйте что СЭП в исследованных режимах не оказывает прямого влияния на хромосомный аппарат соматических клеток человека.

Влияние СЭП на генетический аппарат половых клеток крыс. В качестве критерия изучаемого фактора на наследственный аппарат половых меток был использован показатель доминантных летальных мутаций. При этом самцы крыо подвергались ежедневной семичасовой экспозиции СЭП напряженностью. 15, 75, и 150кВ/м в течение восьми недель (периода сперматогенеза). Затем, подвергнутых полем самцов спаривали с интакгннмя самками» На 21 день беременности самок умерщвляли и определяли пред-, поОг- и общую эмбриональную гибель потомства, особое внимание обращая на показатель постимплантаци-онной гибели, отражающий истинный эффект доминантных летальных мутаций, возникавших в половых клетках самцов ( М.П.Померанцева и соавт., 1977 ), так как на показатель предимялантационной смертности могут оказывать влияние и негёМтичёскйё~фаетСры~Регистри-— ровались также аномалии развития эмбрионов (тератогенный эффект) и изменений линейных показателей плодов и плаценты ( ретардационный эффект). . ;

Результаты оценки влияния СЭП на генетический аппарат половах клеток позволили замочить, что изучаемый фактор оказывает влияние на пред-, пост- , и общую эмбриональную гибель зародышей в зависимости от отвдяй опермагогенеза. Если скрещивание самок с подопытными самцами через 1-4 недели после возд йствия не вызывает никаких изменений по изучаемым показателям, то при учете эффекта

через 5-8 недель после качала воздействия наблодаптся существенные изменения. Так, при анализе действия СЭП напряженности» 150кВ/ц на самцов было установлено повышение эмбриональной гибели после имплантации и составляло 11,82+1,92$ в опыте и 6,6.1+1,85^ - в контрое, (Р<0,05), Это отразилось на количестве среднего числа живых плодов на один помет, (8,08+0,09 в опыте, 8,69*0,09 - в контроле. В случае скрещивания интактных самок с самцами, подвергнутых воздействио СЭП 75кВ/ы спустя 5-8 недель от начала воздействия имеет место увеличение показателей постаммаитационной смертности, что отразилось на показателях общей эмбриональной смертности и среднего числа живых плодов в одном помете- (Р< 0,05), СЭП напряяенностьо 15кВ/м независимо от сроков воздействия не оказывает влияния на наследственный аппарат половых клеток самцов. Изменении ни по одному показатели не зарегистрировано.

Тератологический анализ 792 живых зародышей не выявил каких-либо отклонений от нормального развития.

Оценка эмбриотокоического действия СЭП. При изучении влияния СЭП напряженностью 15,75 и'150кВ/м на эмбриональное развитие »рыс, было установлено, что данный фактор во всех испытанных режимах воздействия не оказывает эмбриояетального эЭДекта. Так, уровень общей эмбриональной смертности у крыз, подвергнутых воздействие поля напряженностьо 150кВ/м составляет 16,84*4,29$, напряженностью 75кВ/м » 13,67+3,65^ и напряженность!» 15кВ/м - 13,33+3,92$ против 11,0+ 0,5% в контроле. Анализируя эмбриолетальность, отметено, что СЭП практически не изменяет уровень гибели зародышей на пред- и пост-имлантационных стадиях развития. Не сказалось его влияния и »а количестве живых плодов.

По результатам измерений массы и кранно-каудального индекса плодов установлено, что при воздействии поля напряженность!» 150кВ/м На беременных самок, масоа плодов увеличилась до 4,09^0,21г по сравненио о контролем (3,45+0,22г), При воздействии СЭП напряженностью 75 и 15кВ/м на беременных самок не было обнаружено изменении в массе эмбрионов.

Анализ морфо-^ункционального состояния плодов крыо, подвер»*ну~ тых воздействио СЭП напряженностьо 15, 75 и ГЗОкВ/м не выявил й1кйх-лй<$о внешга аидхмих. атоиалия пороков развития. Не отмечалось нарушений развития костной системы и внутренних органов.

Наши данные согласуотся с исследованиями других авторов, которые не обнаружили влияния СЗП напряженность!» 15 и 1г'0<сВ/и на

репродуктивную функцию беременных самок на протяжении всего периода беременности (М.З.Гермер и соавт., 1970) или в различные сроки беременности (М.БДоган и соавт., 1983).

Исследование оочетанного действия СЭП и хлоридина. Проведенный комплекс экспериментальных исследований позволил выявить разнонаправленное действие СЗП.' В одних случаях оно приводит к увеличению частоты цитогенетичеешх нарушений Сна клетках зародышей), в других - способствует снижению уровня хромосомных аберрации (гепатоциты). Тагами особенностями, как оказывать отрицательное и положительное действие в зависимости от ряда условий, обладают многие вещества и факторы С/.К.Алекперов, 1994). Чтобы подтвердить данное предположение о способности СЭП в определенных условиях уменьшать индуцированный уровень мутабильности был проведен эксперимент по сочетанному воздействию СЭП и мутагена - хлоридина»

Результаты цитогенетического анализа клеток костного мозга крас показали способность хлоридина индуцировать хромосомные нарушения. Так, в результате действия хлоридина на крыо, вводимого им внутрижелудочно, возникаит структурные аберрации хромосом в клетках костного мозга и составляют 2,85+0,70Й в отличие от контроля 0,20+0,19%, Р< 0,05).

Воздействие СЭП напряженностью ПОкВ/м на крыс в течение 30 дней не повлияло на уровень хромосомных аберраций.

При анализе влияния хлоридина на кяетки костного мозга крыо на фоне предварительного тридцатидневного воздействия СЭП обращает на себя внимание к показателей цитогенетической активности хлоридина. В частности уровень структурных аберраций в этой группе составляет 0,81+0,39$, что не отличается от такового у контрольных животных (0,20+1,90 я крыс, подвергавшихся действию одного -€'ЗП-(1т04+0г^)т——:-:---

Таким образом, на основании полученных результатов и анализа литературы, можно предположить, что воздействие СЭП на организм приводит к активации аутоантяиутагенных систем, повывающих или реэистирующих устойчивость биологических объектов к действию более сильных по экстремальности факторов. Но каков бы на был механизм действия СЗП, настоящее исследование показывает, что влияние фа пора может проявляться как в ближайшие, так и в более отдаленные сроки, хотя и с разной степенью выраиенности. Именно поэтому для всесторонней опенки нескольких уровней СЭП о целью разработки гигиенической регламентации его был выполнен комплекс

экспериментов по проверке последствий влияния фактора на генетический аппарат и эмбриональное развитие. Только параллельное изучение эмбрионального развития и генетического аппарата дает возможность в полной, мере оценить опасность отдаленных последствий действия фактора.

Исходя из результатов настоящего эксперимента мы предлагаем перечень методов, необходимых для установления отдаленных последствий действия слабых, но длительно действующих физических факторов, в частности СЭП.

Цитоге® тяческое действие следует определять по учету хромосомных аберраций в клетках, по крайней мере, двух различных тканей. Эмбряотоксический эффект - по показателям диомплантационной, поот-имплантационной й общей эмбриональной смертности, рассчитанных то специальным Формулам .-Необходимо также изучать показатели плодовитости самок, массы и кранио-каудального индекса плодов, наличие внешних уродств, аномалий внутренних органов ч скелетов плодов.

Кроме того, мутации, не проявившиеся в соматических метках, могут возникнуть в половых клетках. Выявленные нарушения в генеративных клетках позволят с полной уверенностью судить о действии данного фактора на отдаленные последствия.

ВЫВОДЫ

1. В современных условиях производства одемды из электризуо-щихся тканей и использования систем с визуальным отобраяением информации на базе электронно-лучевых трубок возрастает экспозиция населения. 8 СЭП, уровня которых превышает гигиенические нормативы не только для Населенных мест, но и для производства в 10-20 раз.

2. Определены основные требования для гигиенической оценки биологического действия СЭП: экспериментальное изучение при адекватном моделирования и индивидуальной экспозиции биообъекта на органйзменном и клеточном уровнях, учет повреждающего действия на половых и соматических кяетках, а тагае использование различных тест-систем, позволяющих оценить отдаленные последствия действия данного фактора.

3. Разработанное и апробированное нами устройство, позволявшее в строго контролируемых условиях (температуры, газовой среды, стерильности) воздействовать различными уровнями напряженности СЭП непосредственно на культуру лимфоцитов периферической крови чело-

века, как тест-систему и может быть рекомендована для выявления мутагенного действия электрических полей, в том числе статического/

4. Повреждавшее действие СЭП на эмбриогенез, характеризующееся доминантными летальными мутациями в половых клетках, повышением массы плацент и плодов проявляется при напряженности поля

75 и 150кВ/м.

5. Наиболее высокая цитогенетическая активность СЭП проявляет-» ся в повреждения хромосомного аппарата клеток зародышей постимплан-1 тационной стадии развития, что позволяет отнести эмбриональные клетки к одной из наиболее уязвимой тест-системе к воздействии СЗП.

6. Ежедневная шестичасовая экспозиция СЭП в течение одного

и трех месяцев напряженностью 65 и ПОкВ/м способно оказывать модифицирующее действие на генетический аппарат гепатоцитов лсрно, проявлявшееся в снижении числа аберрантных клеток и уменьшать индуцированный уровень мутабильности в клетках костного мозга крыо<

7.СЭП в диапазоне напряженносоей от 15 до 150кВ/м ш оказывает влияния на эмбриональную смертность, генетический аппарат клеток костного мозга крыс и лимфоцитов периферической крови человека в условиях /л У^го ,

Я. Проведенные исследования позволили оценить влияние СЭП напряженностью от 15 до 150кВ/м на эмбриогенез и генетический аппарат и установить неблагоприятный уровень напряженности по генетическому действию - 65кВ/м, что необходимо учитывать при его гигиенической оценке.

9. Способность СЭП оказывать отдаленные биологические эффекты на уровне сравнительно невысоких напряженностей диктует необходимость строгого соблюдения его гигиенических нормативов в уо-

ВШРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В ПРАКТИКУ

Практическая ценность работы подтверждена следующими материалами о внедрении:

Результаты исследований использованы:

-при обосновании безопасных для организма уровней СЭП, которые воми в ГОСТ "Электростатические поля, допустимые уровни на рзбочях местах й требования к проведению контроля" 12.1.045-84;

- при подготовке гигиенических нормативов "Гигиенические норматива комплексного действия СЭП и ионных токов в зоне ЛЭППТ высокого я сверхвысокого напряжения", одобренных Секцией гп-

тиена физических факторов Проблемной комиссии Союзного значения «Научные основы гигиены окружающей среды».

Разработанная методика определения СЭП, создаваемого приборами с электронно-лучевой трубкой (Гигиена и санитария, № 7, 1990, с. 56—60) и «Устройство для исследования воздействия электрических полей на биообъект» (А. С. об изобретении 1153882 СССР А 61. Опубл. 07.05.85) используются в Республиканском Научном гигиеническом центре МЗ Украины при изучении биологического действия ЭМ полей.

Основные положения работы используются кафедрой коммунальной гигиены при чтении лекций слушателям Киевского Государственного института усо-шершенствования врачей.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Акименко В. Я-, Неумержицкая Л. В., Бариляк И. Р. Влияние СЭП на .хромосомный аппарат клеток человека и животных // ДАН Укр,. ССР Сер. «Б»,— 1987,— № 4,— С. 63—65.

2. Неумержицкая Л. В., Бариляк И. Р., Акименко В. Я- Исследование генотоксичности СЭП//Врачебное дело,— 1988.— № 12.— С. 87—88.

3. Шандала М. Г., Акименко В. Я., Неумержицкая Л. В. Проблемы гигиенической регламентации СЭП как фактора городской и производственной среды.— М.: НПО «Союзмединформ», 1989.— 53 с.

4. Акименко В. Я., Неумержицкая Л. В. Цитогенетические показатели как критерий гигиенической оценки действия СЭП и ионных токов // Гигиена и санитария,—1989,—№ 10—С. 50—52.

5. Гигиеническая регламентация СЭП, создаваемого приборами с электронно-лучевой трубкой (В. Я. Акименко, Е. М. Вайнруб, Л. В. Неумержицкая и др.//Гигиена и санитария.— 1990.— № 7.— С. 56—60.

6. Неумержицкая Л. В. Особенности реагирования генетического аппарата различных тест-систем на воздействие статического электрического поля // Тез. .докл. VI съезда Украинского общества генетиков и селекционеров, Полтава, 1992 г., с. 86.

Подп. к печати 23.03.92. Формат 60х84'/|б. Офсетная печать. Усл. печ. л. 0,93.

Тираж 110 экз. Зак. 569к.

ППП корпорации УкрНТИ. 252171, Киев, 171, ул. Горького, 180