Автореферат и диссертация по медицине (14.00.29) на тему:Клетки периферической крови при воздействии на организм факторов низкой интенсивности химической и физической природы



На правах рукописи

БУДНИК Михаил Иванович

КЛЕТКИ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НА ОРГАНИЗМ ФАКТОРОВ НИЗКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ ХИМИЧЕСКОЙ И ФИЗИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ

14.00.29. - Гематология и переживание крови

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва, 2003

Работа выполнена в Отделе обитаемости Ракетных войск стратегического назначения и Государственном учреждении Гематологический Научный Центр Российской Академии Медицинских Наук

Научный руководитель:

доктор медицинских наук Д.Л.Шмаров

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор САЛуговская доктор биологических наук, профессор В.Ю.Щебланов

Ведущее научное учреждение:

Институт биохимической физики РАН им. Н.М.Эмануэля.

Защита состоится «__»_2004 г. в часов

На заседании диссертационного Совета Д 001,043,02 в Гематологическом Научном Центре РАМН (Москва, 125167, Новозыковский проезд, 4а)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Гематологического Научного Центра РАМН

Автореферат разослан «_»_2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук,

старший научный сотрудник В.Д.Реук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В результате бурного технического прогресса человек все чаще встречается с влиянием на собственный организм различных низкоинтенсивных химических и физических факторов. Это бытовые и промышленные загрязнители, пищевые добавки, "электромагнитный смог" - излучение от видеодисплейных терминалов, сотовых телефонов и др., которые могут и не вызывать явных отклонений в состоянии здоровья, но приводят к проявлению различного рода реакций, в том числе со стороны системы крови.

Согласно концепции об адаптационном синдроме действие различных агентов при небольшой силе раздражителя могут ограничиваться специфическими (локальными) реакциями. Сильные раздражители вместе с характерными для данного фактора эффектами приводят к возникновению ряда общих реакций организма, которые имеют стереотипный характер и не зависят от качества раздражителей. В медицине и биологии приходилось заниматься главным образом такого типа воздействиями. В настоящее время возникла необходимость изучения влияния на организм факторов в низких (малых и сверхмалых дозах), которые ниже предельно допустимых концентраций и предельно допустимого уровня. Именно этот диапазон оказался менее всего изученным. Экологические и чисто медицинские вопросы привели к необходимости решения этой проблемы.

Цель исследования - оценка воздействия на клетки периферической крови факторов низкой интенсивности химической и физической природы.

Основные задачи исследования:

1. Изучить клеточный состав и морфологию клеток крови при длительном действии на организм низких доз агрессивных химических агентов (гептила и оксидов азота).

2. Исследовать морфофункциоиальное состояние клеток крови у лиц, работающих с низкоинтенсивным неионизирующим электромагнитным излучением.

3. Провести анализ клеточного состава периферической крови у специалистов, контактирующих с источниками ионизирующей радиации.

4. Оценить субпопуляции лимфоцитов периферической крови у лиц, работающих с низкоинтенсивными факторами химической и физической природы.

5. В экспериментах на животных изучить особенности влияния низкоинтенсивного неионизирующего электромагнитного облучения разной частоты и длительности на клетки крови при стрессовой

реакции.

ЦНЕМСХІ

Научная новизна. Получены новые данные, которые свидетельствуют о том, что длительное влияние химических и физических факторов низкой интенсивности вызывают определенные сдвиги в клеточном составе периферической крови, что требует скринингового наблюдения за лицами, которые подвергаются этим воздействиям.

У лиц, работающих с низкими дозами химических агентов (гептила и оксидов азота), обнаружены достоверные сдвига со стороны периферической крови, характеризующиеся повышением количества эритроцитов, гемоглобина и гематокрита при стаже от -2 до 6 лет, с последующим снижением до уровня нормы, У работающих только с оксидами азота отмечается повышение эритроцитов, на которое не влияет стаж трудовой деятельности.

Выявлено достоверное увеличение эритроцитов у людей, работающих в условиях воздействия неионизирующих электромагнитных полей низкой интенсивности (в среднем на 9% относительно нормы), которое по мере возрастания стажа имело тенденцию к увеличению и достигало максимума через 10-15 лет. При работе с источниками ионизирующей радиации низкой интенсивности установлена высокая отрицательная корреляция (К=-0,712, 140,01) между содержанием эритроцитов и их средним клеточным объемом, которая не зависела от длительности контакта с радиацией.

Установлены изменения субпопуляций лимфоцитов периферической крови у лиц, контактирующих с гептнлом и оксидами азота, которые проявляются в снижении доли С04+Т-хелперов и С020+В-лимфоцитов. При воздействии на организм человека низких доз ионизирующей радиации наблюдается снижение доли С04+Т-хелперов и С02+Т-лимфоцитов. Субпопуляции лимфоцитов у лиц, работающих в условиях воздействия неионизирующих электромагнитных полей низкой интенсивности не отличались от этих показателей у здоровых людей.

В экспериментах на лабораторных животных выявлено, что в зависимости от длительности, частоты и локализации неионизирующее электромагнитное облучение низкой интенсивности оказывает разнонаправленное влияние на показатели крови (лейкоцитарную формулу и количество эозинофилов) при стрессовом воздействии.

Теоретическое и практическое значение исследования.

Установленные данные значительно расширяют современные представления о влиянии неблагоприятных факторов низкой интенсивности на клетки системы крови. Полученные сведения можно использовать для оценки состояния здоровья населения различных возрастных групп. Разработанные методические принципы создают условия для массового обследования людей, пострадавших при чрезвычайных ситуациях (экологические катастрофы) и массовых поражениях, а также мониторинга лиц, подвергающихся длительному

воздействию факторов низкой интенсивности химической и физической природы.

Реализация результатов исследования

Внедрение полученных результатов в практику осуществляется следующими путями:

1, Разработанные автором методики применяются при проведении клинико-лабораторных и научных исследований в Гематологическом научном центре РАМН, 7 Центральной поликлинике Министерства обороны РФ, 25 Центральном военном клиническом госпитале и Отделе обитаемости Ракетных войск стратегического назначения.

2. Результаты опубликованы в печатных работах, докладывались на научных и научно-практических конференциях, а также реализованы в двух инструкциях, утвержденных в Министерстве здравоохранения РФ.

3, В процессе выполнения работы сделано изобретение, на которое получено авторское свидетельство № 1103 871, кл. А 61N 1/42, 1982.

4. Полученные результаты работы используются при обучении врачей-лаборантов и научных сотрудников на рабочих местах методам анализа клеток крови.

Положения, выносимые на защиту

1. У лиц, работающих с низкими дозами гетпила и оксидов азота, обнаружено повышение количества эритроцитов, гемоглобина н гематокрита при стаже от 2 до 6 лет, с последующим снижением до уровня нормы. У людей, работающих только с оксидами азота, такого снижения не происходит.

2. Выявлено достоверное увеличение эритроцитов у людей, работающих в условиях воздействия неионизирующих электромагнитных полей низкой интенсивности, которое достигало максимума через 10-15 лет.

3. При работе с источниками ионизирующей радиации низкой интенсивности установлена высокая отрицательная корреляция между содержанием эритроцитов и их средним клеточным объемом.

4. В зависимости от длительности, частоты и локализации неионизирующее электромагнитное облучение низкой интенсивности оказывает разнонаправленное влияние на показатели крови (лейкоцитарную формулу и количество эозинофилов) при стрессовом воздействии.

5. Длительное влияние химических и физических факторов низкой интенсивности требует скринингового наблюдения за клеточным составом периферической крови с целью мониторинга за состоянием здоровья населения.

Апробация диссертации

Материалы работы докладывались на Второй Международной конференции "Проблемы электромагнитной безопасности человека. Фундаментальные и прикладные исследования" (Москва, 1999), Секции

«Геронтология и гериатрия» Московского общества терапевтов (Москва, 2000), Симпозиуме «Национальные дни лабораторной медицины России» (Москва, 2002), 1П Международном симпозиуме "Механизмы действия сверхмалых доз" (Москва, 2002), 13 Российском Симпозиуме с международным участием «Миллиметровые волны в медицине и биологии» (Москва, 2003).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 научных работ.

Объем н структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов и списка литературы. Работа изложена на 119 страницах, содержит 17 таблиц, иллюстрирована 20 рисунками. Список литературы включает 113 наименований (71 источник на русском языке и 42 - на иностранных языках).

Диссертация подготовлена в Отделе обитаемости Ракетных войск стратегического назначения. Научное сотрудничество осуществлялось с лабораторией гемо цитологии ГНЦ РАМН.

Научный консультант: заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор Козинец Г.И.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Исследовали цитометрические показатели клеток периферической крови у 317 человек, включая контрольную грУппУ> в возрасте от 18 до 80 лет. Контрольную группу составили данные обследования 26 практически здоровых людей, а по отдельным показателям (число эритроцитов, гематокрит и средний клеточный объем эритроцита) - 117 человек.

Анализировали параметры клеток крови у 123 человек, по своей специальности связанных с работой в атмосфере, загрязненной низкими концентрациями химических агентов. Из них 50 лиц непосредственно контактировали с низкими концентрациями гептила (несимметричного диметилгидразина) и оксидов азота, а 16 человек - имели контакт с теми же агентами, но на значительном удалении. Также обследовано 57 специалистов, работающих только с оксидами азота.

Профессиональный стаж варьировал от 2 до 24 лет. Все обследованные (мужчины в возрасте 23-50 лет) имели приблизительно одинаковые условия жизни и характер трудовой деятельности. Люди работали на открытом воздухе в защитной одевде и в противогазах. Концентрация компонентов при работе контролировалась и, как правило, не превышала ПДК для производственных условий. Среди обследуемых не было случаев острого или хронического отравления химическими агентами, что исключалось при регулярном контроле со стороны врачей-токсикологов, а также периодическом контрольно-стационарном обследовании в условиях специализированного отделения многопрофильного лечебного учреждения.

Обследовано 29 специалистов, длительно работающих с неионизирующими электромагнитными полями низкой интенсивности (ЭМП-НИ). Люди работали с радиоэлектронной аппаратурой в специально оборудованных замкнутых помещениях. При проектировании и строительстве помещений защита от неионизнрующего облучения была предусмотрена, чтобы уровень ЭМП не превышал ПДУ. Однако, учитывая широкий спектр излучения, специалисты расценивали его как "радиоэлектронный смог". Уровень электромагнитных излучений на рабочих местах регулярно контролировался и не превышал нормативных значений, указанных в «Санитарных правилах и нормах» (СанПиН 2.2.4/2.1.8. 055-96). Возраст обследованных в среднем составлял 36,4 года, стаж работы-от 1 года до 24 лет (среднее 10,6).

Также изучались клетки периферической крови у 48 лиц, длительно работающих с источниками ионизирующей радиации. Эффективная доза облучения не превышала предельно допустимого уровня (не более 20 мЗв в год). Возраст обследованных составлял в среднем 45,2 года, стаж работы -от 1 года до 40 лет (среднее - 17,7).

Все обследованные, включая контрольную группу, не имели соматических заболеваний, не получали фармакологических препаратов, не подвергались рентгенорадиологическим воздействиям (за исключением флюорографии). Соматические заболевания исключались при контрольном обследовании в условиях стационара.

Экспериментальную часть работы выполнили на 128 белых беспородных крысах-самцах, которых содержали на стандартной диете вивария. Перед взятием материала животных обездвиживали при помощи этилового эфира.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Взятие крови для анализа на гематологическом счетчике производилось с антикоагулянтом (ЭДТА в виде порошка) в пластиковые пробирки с мерным капилляром. Нами применялся целый комплекс гематологической аппаратуры, позволяющий получать важную информацию, контролировать точность и достоверность результатов. Количество эритроцитов, параметры распределения эритроцитов по объему с построением кривых типа Прайс-Джонса и гематокрит определяли на специально сконструированной цитометрической установке, а в части исследований - с использованием гематологического счетчика среднего класса «Cobas Micros 18 ОТ» (АВХ, Франция). Подсчет содержания ретикулоцитов производили на препаратах, окрашенных суправитально бриллианткрезиловым синим и на проточном цитометре EPICS-C (Coulter Electronics, USA) при окраске пиронином G.

s

Проточный счетчик среднего класса «Cobas Micros 18 ОТ» (АВХ, Франция) позволял одновременно анализировать 18 гематологических параметров, включая также процентное содержание и абсолютный подсчет 3-х популяций лейкоцитов. Подсчет и дифференцировка форменных элементов крова проводился кондуктометр ическим методом с автоматическим забором и разведением пробы. Счетчик имеет 3 независимых датчика для регистрации сигналов: один из них предназначен для подсчета и анализа эритроцитов и тромбоцитов, второй - для подсчета и анализа лейкоцитов. Кроме того, для измерения гемоглобина служит специальная кювета, установленная в канале счета лейкоцитов. Измерение проводится колориметрически при помощи цианметгемоглобинового метода после лизирования эритроцитов. Объем забираемой пробы составляет 12 мкл цельной крови (не обязательно венозной). Измеряемые показатели включают:

- общее содержание лейкоцитов (WBC, 103/мм5);

- содержание эритроцитов (RBC, 105/мм3), гемоглобин (HGB, г/дл), гематокрнт (НСТ, %), средний корпускулярный объем эритроцита (MCV, мкм3), ширину распределения эритроцитов по объему (RDW, %), среднее содержание гемоглобина в эритроците (МСН, пг), среднюю концентрацию гемоглобина в эритроците (МСНС, r/дл) П показателей/;

- содержание тромбоцитов (PLT, IOVmm3) , средний объем тромбоцита (MPV, мкм5), ширину распределения тромбоцитов по объему (PDW, %), тромбокрит (РСТ, %) /4 показателя/, а также процентное (%) и абсолютное <#, 103/мм3) содержание лимфоцитов (LYC), процентное (%) и абсолютное (#, 105/ммэ) - моноцитов (МО), процентное (%) и абсолютное (#, 103/мм3) - гранулоцитов (GRA) /всего б показателей/.

Для определения субпопуляций лимфоцитов периферической крови венозную кровь собирали в стерильные пробирки, содержащие 25 ЕД/мл гепарина. Выделение клеток проводили по методу Boyum. С помощью градиентного центрифугирования цельной крови (или лейковзвеси) через раствор фиколл-пак получали фракцию мононуклеарных лейкоцитов, содержащую лимфоциты (80-90%) и моноциты (10-20%).

В две конические пробирки на 10 мл помещали по 3 мл раствора фиколл-пак и наслаивали на него по 5 мл крови. Пробирки центрифугировали в бакет-роторе 30 мин. при 400 g и температуре воздуха +20°С. Верхний слой, состоящий из плазмы, удаляли при помощи пипетки. Мононуклеарные клетки, которые собирались в виде белесого кольца на границе раздела между плазмой и фиколл-паком, переносили в коническую центрифужную пробирку, осторожно отсасывая пипеткой. Суспензию отмывали два раза фосфатно-солевым буфером (рН 7,4), центрифугировали суспензию 10 мин. при 250 g и суспендировали в куяьтуральной среде.

Определение кислотной резистентности проводили по методу И.И.Гительзона и И.А.Терскова в нашей модификации. Измерения проводили на анализаторе ферментативной активности АФАФ-1. Для термостатиро вания измеряемых образцов была сделана специальная кювета с двойными стенками, между которыми циркулировала вода, подаваемая от ультратермостата U-10. В измерительный блок вмонтирована магнитная мешалка.

Анализ су б популяций лимфоцитов осуществляли при помощи проточного щгтофлуориметра — анализатора и сортировщика клеток EPICS-С (Coulter Electronics, USA). В установке применялся аргоновый лазер Argon-Innova 90-6 (Coherent, USA) с выходной мощностью 6 Вт и перестраиваемой длиной волны. Возбуждение флуоресценции провод£1ли при длине волны 488 им.

Суспензию лимфоцитов инкубировали на льду в пластиковых пробирках с моноклональными антителами в течение 30 мин. и отмывали фосфатно-солевым буфером с добавлением азида натрия. Для анализа использовали двойную флуоресцентную метку: ФИТЦ (флуоресцеин изотиоционат, желто-зеленая люминесценция) для антител к CD2 и CD4 антигенам и фикоэритрин (красная люминесценция) для антител, выявляющих CD20 и CD8 антигены. При этом в одном образце определяли одновременно по две субпопуляции лимфоцитов: CD2+, CD20+ и CD4+, CD 8+-лимфоциты (всего 4). Иммунорегуляторный индекс (ИРИ) рассчитывали по отношению содержания CD4+ к CDS+-лимфоцитам.

Цифровые данные обрабатывались с привлечением методов описательной статистики при помощи стандартной программы Microsoft Excel. Достоверность различия средних величин определяли по критерию Стьюдента; также использовали корреляционный анализ.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБСУЖДЕНИЕ

ОЦЕНКА КЛЕТОК КРОВИ У ЛИЦ, ДЛИТЕЛЬНО КОНТАКТИРУЮЩИХ С НИЗКИМИ КОНЦЕНТРАЦИЯМИ ГЕПТИЛА И ОКСИДОВ АЗОТА

На первом этапе проведено обследование клеток крови у 18 специалистов, имекнцих профессиональный контакт с компонентами ракетного топлива (КРТ - гептилом и оксидами азота) длительностью от 2 до 10 лет. Также было обследовано 16 лиц, проживающих в данной местности на значительном удалении от зоны хранения КРТ. Данные представлены в таблице 1.

Таблица 1

Показатели гемограммы у людей, проживающих на удалении от зоны хранения химических агентов (контроль), у лиц, работающих с гептилом и оксидами азота в течение 2-10 лет (опыт) и в норме, полученные на

ПОКАЗАТЕЛИ КОНТРОЛЬ ОПЫТ НОРМА

Лейкоциты, 109Ул WBC 7,07±0,82 7,74±0,57 3,5-10,0

Эритроциты, 101г/л RBC 4,60+0,10 5,00±0,08* 4,0-5,0

Гемоглобин, г/дл HGB 13,66±0,22 15,60±0,2б* 13,0-16,0

Гематокрит, % нет 39,34±0,47 43,78±0,69* 36-48

Средний объем эритроцита, мкм3 MCV 85,18+0,97 87,7+0,95 75-95

Среднее содержания гемоглобина в эритроците, пкг МСН 29,74±0,45 31,5610,51* 11,5-14,5

Средняя концентрация гемоглобина в эритроците, пкг/дл мене 34,75±0,20 35,66±0,2 26-34

Ширина распределения эритроцитов по объему, % RDW 17,84±0,17 17,2±0,17 30-38

Тромбоциты, Ю'/л PLT 228,11±12,71 276,7±18,85 150-390

Средний объем Тромбоцита, мкм3 MPV 9,94±0,17 9,39±0,14 6,5-11,0

* - достоверность различия по критерию Стьюдента Р < 0,05

Как видно из таблицы, средние показатели, характеризующие параметры лейкоцитов и тромбоцитов крови обследованных людей, в различных группах колебалось в пределах нормы и статистически не различалось между собой.

Для изучения общих закономерностей изменения показателей эрнтрона у людей, длительно работающих с КРТ, нами было обследовано 93 специалиста, проходивших контрольно-стационарное обследование в условиях госпиталя со стажем работы с химическими агентами до 20 и более лет.

и

Были обследованы показатели эритроцитов периферической крови у 50 человек, длительно (от 2 до 22,5 лет) работавших с гептилом и оксидами азота (группа 1) и у 43 специалистов, работающих только с оксидами азота (группа 2) в таких же условиях (стаж работы от 3 до 24 лет). Результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2

Показатели эритрона у лиц, контактирующих с низкими концентрациями

КРТ и практически здоровых людей (контроль), М+т

Показатели Контроль Группа 1 (Г+О) Группа 2 (О)

Эритроциты, 10и/л 4,64+0,042 4,78+0,06 4,87+0,061*

Гемоглобин, г/дл 15,1+0,12 15,43+0,16 15,5+0,38

МСУ, мм3 86,23+0,37 87,17+0,53 87,67+0,59*

Гематокрит, % 40,1+0,60 41,24+0,68 42,06+0,57*

Ретикулоциты, % 0,68±0,032 0,84+0,08 1,03+0,12*

Средний возраст, г 42,3 37,0 39,9

Средний стаж, г - 11,1 14,7

Обозначение: * - Р<0,05 - достоверность различия по сравнению с контролем (по ^критерию Стьюдента).

У обследуемых 1 группы средние показатели эритроцитов периферической крови не отличались от контроля. Наблюдалась лишь тенденция к повышению эритроцитов, гемоглобина, среднего клеточного объема, гематокрита, ретикулоцитов. Эти данные не противоречат представленным выше результатам, полученным при обследовании лиц, контактирующих с гептилом и окислителем на основе оксидов азота со стажем работы от 2 до 10 лет. При анализе зависимости изучаемых показателей, в частности эритроцитов, гемоглобина и гематокрита от длительности контакта с химическими агентами было установлено, что они имеют тенденцию к снижению при стаже работы по специальности более б лет (рис.1).

У обследуемых 2 группы отмечалась некоторая тенденция к повышению количества эритроцитов, гемоглобина, гематокрита, среднего клеточного объема эритроцитов и ретикулоцитов, что не выходило за пределы нормы, но статистически достоверно отличалось от контроля (табл.2). Выявленные сдвиги были выражены в одинаковой степени вне зависимости от стажа работы по специальности, Ретикулоциты при возрастании стажа работы по специальности имели тенденцию к повышению в отличие от противоположной тенденции в группе 1. При стаже работы от 17 до 22,5 лет различия между уровнем ретикулоцитов в группе 1 (гептил и оксиды азота) и в группе 2 (оксиды азота) были статистически достоверны (Р<0,05).

6 J

5,5

5 ■

4,5 -

4 -

3.5 •

3 -О

Рис.1. Динамика изменения содержания эритроцитов периферической крови у лиц, контактирующих с низкими дозами химических агентов (гептила и оксидов азота) в зависимости от стажа работы.

Обозначения: по оси абсцисс - стаж работы по специальности, годы; по оси ординат - содержание эритроцитов, 10й кл./л.; на графике сплошной чертой обозначены линии тренда, первая - наблюдения при стаже до б лет, вторая - более 6 лет. Я2 - коэффициент детерминации.

Таким образом, изменения в периферическом звене эритрона при хроническом воздействии на организм гептила и оксидов азота проявляются в виде тенденции к эршроцитозу, вызванному, вероятно, развивающейся гипоксией в результате образования метгемоглобина. Эти сдвиги сохраняются только в течение 10 лет контакта с химическими агентам и. В последующие сроки содержание эритроцитов имеет тенденцию к снижению и достигает уровня контрольных значений. В случае контакта только с оксидами азота {группа 2) тенденция к эршроцитозу не зависила от стажа работы.

Наряду с метгемоглобинообразованнем, возможно также влияния оксида азота на процессы эритропоэза. Поскольку этот агент, как вторичный мессинджер, способен вызывать расширение сосудов, то можно предположить, что при его воздействия увеличивается емкость сосудистого русла, что в свою очередь способствует возрастанию объема циркулирующей крови, количества эритроцитов и активации процессов эритропоэза.

При оценке периферического звена эритрона большое значение придается изучению кислотной резистентности эритроцитов, которая отражает соотношение популяций клеток разного возраста. При помощи этого метода нами было обследовано 11 человек, длительно работающих с

□

^ = 0,3098 " И2 = 0,2728

............< »».«., |-----'-1-у-.................

5 10 15 20 25

низкими концентрациями гептила и оксидов азота и 8 человек контрольной группы. Длительность гемолиза составляла 8,5-9 мин., но кинетика разрушения эритроцитов существенно отличалась от контроля. Кривая была более пологой и была значительно смещена вправо. Максимум гемолиза приходился на 4; 4,5; 5 мин (в контроле 3,5-4 мин.) Достоверные различия с контролем получены на 3,5 (Р<0,001), 4 (Р<0,025), б (Р<0,05) и 6,5 (Р<0,005) минутах. Полученные даннные свидетельствуют об увеличении в крови "молодых" эритроцитов, что согласуется с тенденцией к повышению уровня ретикулоцитов у специалистов, работающих с КРТ.

Таким образом, тенденция к эритроцитозу связана с действием низких концентраций оксидов азота. В том случае, если имеется контакт также и с гептилом (1 группа), повышение эритроцитов сохраняется только 10 лет работы. В дальнейшем развиваются процессы, способствующие снижению интенсивности эритропоэза; при этом содержание эритроцитов имеет тенденцию к уменьшению.

Полученные данные свидетельствуют о том, что разработанную тест-систему можно использовать для оценки влияния на гематологические показатели человека химических агентов в низких дозах. Выявленные закономерности следует учитывать при хлинико-лабораторных исследованиях клеток крови для ранней диагностики интоксикации окислами азота и при экологическом мониторинге.

ПОКАЗАТЕЛИ КЛЕТОК КРОВИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НА ОРГАНИЗМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НИЗКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ С целью изучения периферического звена эритрона у лиц, работающих в условиях воздействия на организм неионизирующих электромагнитных полей низкой интенсивности нами было обследовано 29 человек. Полученные данные представлены в таблице 3.

Таблица 3

Показатели эритрона у лиц, работающих с ЭМП-ШТ и практически

здоровых людей (норма), М+т

Показатели Лица, работающие с ЭМП-НИ Норма t-критерий Стьюдента

Эритроциты, 101"7л 5,05+0,102*** 4,64+0,042 4,02

МСУ, мм3 84,8+0,74 86,23+0,37 1,73

Гематокрит, % 42,9+0,98* 40,1+0,60 2,43

Ретикулоциты, % 0,73+0,047 0,68+0,032 0,88

Средний возраст, г 37,0 42,3 -

Средний стаж, г 10,6 - -

Обозначение: * - Р<0,05, *** - Р<0,001 - достоверность различия по сравнению с контролем {по t-критерию Стьюдента).

V обследуемых по сравнению с контрольной группой отмечалось значительное повышение количества эритроцитов и гематокрита, что не выходило за пределы нормы, но статистически достоверно отличалось от контроля. Количество эритроцитов варьировало от 4,1 до 6,38 10,2/л, при этом у 24% обследуемых показатель превышал 5,5 1012/л. Среднее значение числа эритроцитов было на 8,8% выше среднего в контроле. Гематокрит варьировал от 33,1 до 53,7%, при этом у 22% лиц превышал верхнюю границу нормы (48%). Так же отмечалась тенденция к снижению среднего клеточного объема эритроцитов (МСУ), г=1,73. Уровень ретикулоцитов не выходил за пределы нормы.

По мере возрастания стажа содержание эритроцитов увеличивалось и достигало максимума на 10-15 год работы по специальности (табл.4). Дальнейшее продолжение работы с ЭМП-НИ не только не способствовало нарастанию сдвигов, но и приводило к довольно резкому снижению показателей до уровня нормы.

Таблица 4

Динамика изменения количества эритроцитов периферической крови у лиц, работающих с ЭМП-НИ в зависимости от стажа (за исходный уровень приняты показатели эритроцитов у практически здоровых людей -

контроль, М+го)

Стаж М±т 1-критерий Стьюдента

0 (контроль) 4,64+0,042 -

<5(1-5) 5,00+0,20 1,76

5,1-10 5,18+0,12* 4,25

10,1-15 5,45+0,23* 3,46

>15 (16-23) 4,62±0,25 -

*- обозначены данные, которые достоверно отличаются от контроля.

При действии на организм неионизируюшего электромагнитного излучения низкой интенсивности не наблюдалось корреляционной связи между количеством эритроцитов и их средним клеточным объемом, что характерно для здоровых взрослых людей в возрасте от 20 до 60 лет.

Таким образом, при работе с электромагнитными полями низкой интенсивности наблюдался довольно выраженная тенденция к зрнтроцитозу, достоверное увеличение содержания эритроцитов (на 8,8% по сравнению с нормой) и гематокрита, отмечалась тенденция к уменьшению среднего клеточного объема эритроцитов, уровень ретикулоцитов соответствовал норме.

ОЦЕНКА ДЛИТЕЛЬНОГО ВЛИЯНИЯ НИЗКИХ ДОЗ ИОНИЗИРУЮЩЕЙ РАДИАЦИИ НА КЛЕТОЧНЫЙ СОСТАВ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ

При обследовании лиц, работающих с низкими дозами ИР основные параметры, характеризующие клеточный состав крови: количество лейкоцитов и тромбоцитов, средний клеточный объем тромбоцитов, тромбокрит и ширина распределения тромбоцитов по объему у обследованных нами лиц не отличались от контрольных показателей (нормы). Эти показатели практически не зависели от стажа работы с радиацией. Параметры эритроцитов: количество, гемоглобин, гематокрит, средний клеточный объем, в основной группе не выходили за пределы нормы, если их оценивать по средним значениям. Однако значительная часть этих показателей существенно изменялась в зависимости от стажа работы. Эти изменения хотя и не выходили за пределы нормы, но имели достоверный характер, так как статистически значимо отличались от контроля. Среднее содержание гемоглобина в эритроците, средняя концентрация гемоглобина и ширина распределения эритроцитов по объему практически не отличались в основной и контрольной группах.

При стаже работы с источниками радиации от 1 года до 5 лет отмечалась некоторая тенденция к снижению содержания эритроцитов по отношению к исходным данным. В более поздние сроки эти параметры имели тенденцию к нормализации и при стаже работы более 20 лет достоверно (1=2,13, Р<0,05) превышали среднее значение количества эритроцитов при стаже от 5 до 10 лет (табл.5), а также данные контрольной группы (1=2,50, Р<0,05). В интервале от 5 до 39 лет наблюдалась положительная линейная корреляция между стажем работы и количеством эритроцитов (11=0,519, п=35).

Таблица 5

Зависимость числа эритроцитов от стажа работы с источниками

ионизирующей радиации, М+ш

Стаж работы, годы М+ш (-критерий Стыодента

0 (контроль) 4,64+0,042* 2,50

<5 4,55+0,15 2,00

5,1-10 4,61+0,10* 2,13

10,1-15 4,60±0,16 1,63

15,1-20 4,69+0,2 0,98

>20 4,91+0,10

Значения ^критерия Стыодента указаны при сравнении со статистическими показателями при стаже работы более 20 лет; *- обозначены данные, которые различаются достоверно.

Динамика изменения среднего клеточного объема эритроцитов периферической крови в зависимости от стажа работы у лиц, работающих с низкими дозами ионизирующей радиации, имела другой характер. Отмечалась тенденция к возрастанию среднего клеточного объема эритроцитов при стаже работы до 8 лет (11=0,402, п=13), В дальнейшем наблюдалась обратная тенденция - к снижению СКО, средние значения при стаже работы по специальности более 15 приблизительно соответствовали норме. Получена умеренная отрицательная корреляция между средним клеточным объемом и стажем работы (Я—0,394, п=27, р<0,05).

Между стажем работы и содержанием эритроцитов была выявлена положительная корреляция (11=0,45, Р<0,01) и отрицательная - между стажем и размерами эритроцитов (СКО, средним диаметром), то есть количество эритроцитов возрастало, а их размеры снижались. У лиц, проработавших с источниками радиации более 20 лет, средние значения основных показателей эритроцитов периферической крови статистически не отличались от контроля.

В контрольной группе (99 практически здоровых людей в возрасте от 20 до 60 лет) не выявлялось зависимости между количеством эритроцитов и СКО; распределение параметров напоминало «карту звездного неба», т,е. имело случайный характер. В основной группе между этими параметрами была выявлена достаточно высокая отрицательная корреляция (рис.2, -0,712, Р<0,01).

Рис.2. Корреляция количества эритроцитов и их среднего клеточного объема у лиц, работающих с низкими дозами ионизирующей радиации.

Обозначения; по оси абсцисс - содержание эритроцитов, 1012кл/л; по оси ординат - средний клеточный объем эритроцитов, мм3. Сплошной

чертой обозначена линия тренда, уравнение соответствует параметрам линии тренда; И1 - коэффициент детерминации; Я - коэффициент корреляции.

Эта связь может быть обусловлена влияниями низких доз радиации на клеточный цикл гемопоэтических клеток. Задержка пролиферации создает условия для более полного завершения синтеза основных клеточных компонентов, что приводит к увеличению размеров клетки. При этом степени снижения количества эритроцитов (в результате снижения активности пролиферации) соответствует возрастание их размеров. С увеличением стажа эта связь сохраняется. Это свидетельствует о наличии факторов, которые компенсируют влияние на кроветворение низких доз ионизирующей радиации.

Выявлено достоверное повышение ретикулоцитов у лиц, работающих с источниками радиации по сравнению с контролем, Ретикулоциты составили 0,93+0,087%, в контрольной группе -0,68+0,054% (1=2,45, Р<0,05). Также была изучена кислотная резистентность эритроцитов у 10 специалистов, контактирующих с низкими дозами ионизирующей радиации. Продолжительность гемолиза практически совпадала с контрольной группой, "вершина" эритрограммы была несколько более пологой. Достоверные различия с контрольной группой отмечались только на 3,5 мин. гемолиза (Р<0,05),

Таким образом, при длительном действии низких доз радиации наблюдаются значимые изменения со стороны эритроцитов периферической крови, зависящие от стажа работы. Эти изменения были выражены в меньшей степени, чем улиц, работающих с низкими концентрациями химических агентов (гегггалом и оксидами азота). Они имеют, по нашему мнению, адаптационный характер и направлены на поддержание стабильности эритропоэза в условиях повышенного уровня радиации. Полученные данные могут способствовать выработке критериев для оценки влияния на организм человека экологических факторов малой интенсивности.

СУБПОПУЛЯЦИИ ЛИМФОЦИТОВ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ У ЛИЦ, РАБОТАЮЩИХ НИЗКОИНТЕНСИВНЫМИ ФАКТОРАМИ ХИМИЧЕСКОЙ И ФИЗИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ Приобретенная недостаточность иммунологических механизмов защиты организма приводит к нарушению функционирования отдельных звеньев иммунной системы, появлению инфекционных осложнений, аутоиммунной патологии, аллергических заболеваний. .Длительные вторичные иммунодефицитные состояния крайне нежелательны, т. к. они приводят к утяжелению рецидивов и осложнению основного

патологического процесса и являются фоном для развития онкологических заболеваний.

Известно, что причиной развития вторичных нммунодефицитных состояний (НДС) при генотоксических воздействиях или при интоксикациях является повреждение генетического материала иммунокомпетентных клеток. Механизмы же развития ИДС, до сих пор не ясны. Также остается практически не изученным действие факторов низкой интенсивности на показатели клеточного иммунитета, в частности на субпопулядии лимфоцитов периферической крови.

Для оценки состояния клеточного иммунитета у лиц, контактирующих с факторами низкой интенсивности, были изучены субпопуляции лимфоцитов периферической крови (СХ)2+, С02СН-, С04+, С08+) у 30 человек. Из них 11 практически здоровых людей составили контрольную группу, 8 - контактировали с низкими концентрациями гептила и оксидов азота, б - работали с ИР и 5 - были связаны с воздействием на организм неионизирующих ЭМП-НИ.

Полученные результаты представлены в таблице б. Как видно из таблицы, наиболее выраженные изменения наблюдались у лиц, контактирующих с низкими концентрациями химических агентов (ХА) — гептила и оксидов азота. У этих людей достоверно снижалось относительно контроля содержание В-лимфоцитов (С020+) на 36,6%, а также Т-хелперов (СЕ>4+) на 17%.

Таблица 6

Субпопуляции лимфоцитов у лиц, работающих с низкоинтенсивными

факторами химической и физической природы (%, М+т)

Субпопуляции лимфоцитов Показатель Контроль ХА ИР ЭМП-НИ

М+т 71,45+ 76,88+ 59,77+ 74,40+

СО-2+ 2,02 2,15 3,60 2,42

Р - >0,05 <0,05 -

М+т 13,34+ 8,43 15,13 12,00+

С0-20+ 1,79 0,83 2,30 1,14

Р - <0,01 - -

М+т 38,08+ 31,57+ 29,71+ 32,80+

СО-4+ 1,63 2,14 3,92 2,82

Р - <0,05 <0,05 >0,05

М+т 24,25+ 28,18+ 23,11+ 23,40+

2,48 3,63 2,36 3,84

Р - - - -

М+т 1,75+ 1,30+ 1,43+ 1,49+

ПРИ 0,19 0,28 0,31 0,15

Р - - - -

Отмечалась тенденция к увеличению Т-лимфоцитов (СЛ2+), Т-супрессоров (С08+) и иммунорегуляторного индекса (НРИ), но различия с контрольными данными были статистически не достоверны.

У лиц, работающих с низкими дозами ионизирующей радиации (ИР), отмечалось снижение относительно контроля содержания Т-лимфоцитов (С02+) на 16,4%, а также Т-хелперов (С154+) на 22%. Содержание В-лимфоцитов (С020+), Т-супрессоров (СБ8+) и значения иммунорегуляторного индекса (ИРИ) не отличались от контроля. Субпопуляции лимфоцитов крови у людей, работающих с ЭМП-НИ, не выходили за пределы нормы и не отличались от контрольных значений.

Таким образом, установлены изменения субпопуляций лимфоцитов периферической крови у лиц, контактирующих с гептилом и оксидами азота, которые проявляются в снижении доли С04+Т-хелперов и СР20+В-лимфоцитов. При воздействии на организм человека низких доз ионизирующей радиации наблюдается снижение доли СМТ-хелперов и С02*Т-лимфоцитов. Субпопуляции лимфоцитов у лиц, работающих в условиях воздействия неионизирующих электромагнитных полей низкой интенсивности не отличались от этих показателей у здоровых людей,

КЛЕТОЧНЫЙ СОСТАВ КРОВИ У ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ ПРИ СТРЕССОВОМ ВОЗДЕЙСТВИИ ПОСЛЕ ОБЛУЧЕНИЯ НИЗКОИНТЕНСИВНЫМ НЕИОНИЗИРУЮЩИМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ Для изучения клеточного состава крови у лабораторных животных после стрессового воздействия при тотальном облучении низкочастотным неионизирующим электромагнитными полями низкой интенсивности (ЭМП НЧ) анализировали показатели лейкоцитов периферической крови (количество лейкоцитов, количество эозинофилов в единице объема крови и лейкоформулу). Было выполнено 3 серии экспериментов на белых нелинейных крысах-самцах, по 8 особей в каждой серии. В контрольных группах использовалось такое же количество животных. Таким образом, всего в экспериментах было задействовано 48 крыс, возраст которых составлял 2-3,5 месяца.

Для тотального воздействия ЭМП НЧ использовался модифицированный импульсный низкочастотный физиотерапевтический аппарат (ИНФИТА), который обеспечивал бесконтактное воздействие импульсным электромагнита ым полем. Облучение во всех сериях экспериментов было тотальным и осуществлялось с расстояния 20 см. Стресс моделировали путем суточной иммобилизации крыс на спине в течение 24 часов. Кровь для исследования брали из хвостовой вены спустя 1 сутки после завершения курса облучения ЭМП НЧ перед процедурой стрессового воздействия, сразу после окончания и через 1 сутки.

В первой серии (1 опыт) животным проводилось тотальное курсовое воздействие на частоте 52 Гц по 18 мин. ежедневно в течение 10 дней, как принято в физиотерапии при курсовом лечении. По завершении курсового облучения крыс подвергали стрессовому воздействию.

Во второй серии (2 опыт) тотальное курсовое облучение осуществляли в течение 10 дней с частотой 8 Гц. Длительность ежедневного воздействия составляла 1,5 часа. По завершении курсового облучения крыс подвергали стрессу, как в предыдущих сериях.

Третья серия (3 опыт) была идентична второй за исключением частоты облучения, которая составляла 9 Гц.

Было установлено, что клеточный состав крови у животных после облучения существенно изменялся, особенно содержание нейтрофилов и эозинофилов (табл. 7).

Таблица 7

Количество нейтрофилов и эозинофилов в периферической крови крыс через 1 сутки после завершения 10-дневного курса облучения ЭМП НЧ _ (М+т)__

Серии и группы опытов Нейтрофилы, 107л Эозинофилы, 109/л

1 опыт (52 Гц, 18', 10 д.) 6,26± 1,13* 0,35 ±0,12

1 контрольная 3,66 ±0,46 0,19+0,10

2 опыт (8 Гц, 1,5 ч, 10 д.) 3,06±0Д1 0,47±0,05*

2 контрольная 3,77±1,43 0,26*0,05

3 опыт (9 Гцт 1,5 ч, 10 д.) 4,83 ±1,09 1,26 + 0,25*

3 контрольная 2,81 ±0,60 0,34 ±0,18

* - различия между опытной и контрольной группой достоверны (Р<0,05).

Изменения клеточного состава крови в опытных группах по сравнению с контролем после завершения 10-дневного курса воздействия ЭМП-НИ (перед стрессом) в первой, второй и третьей сериях имели разнонаправленный характер и разную степень выраженности (табл. 7). Количество нейтрофилов в опытной группе больше всего увеличилось в первой серии, па 2,6'109/л (Р<0,05), а количество эозинофилов - в третьей: в 4 раза, с 0,34'Ю9/л до 1,26-10% (Р<0,01).

Таким образом, при воздействии ЭМП НЧ в течение 10 суток во всех сериях в опытных группах наблюдалась эозинофилия, наиболее выраженная в 3 серии. Содержание нейтрофилов повышалось в 1 группе, а в 2 и 3 (8 и 9 Гц, 1,5 часа) фактически не отличалось от контроля.

Сразу после окончания стресса гематологические показатели также имели свои особенности в зависимости от параметров предварительного курсового воздействия ЭМП НЧ (табл. 8),

Таблица 8

Содержание нейтрофилов и эозинофилов в периферической крови крыс _сразу после окончания стрессового воздействия (М+т)_

Серии и группы опытов Нейтрофилы, ю'/л Эозинофилы, 109/л

1 опыт (52 Гц, 18', 10 д.) 30,45 ±3,09 0,06 ±0,01

1 контрольная 29,58 ±3,97 0

2 опыт (8 Гц, 1,5 ч, 10 д.) 27,99±3,28 0

2 контрольная 21,49+5,94 0

3 опыт (9 Гц, 1,5 ч, 10 д.) 24,63 ±4, И 0,04±0,04

3 контрольная 24,31 ±4,51 0

При наличии резко выраженной эозинопении во всех группах и сериях, нейтрофилез был одинаковым в опыте и контроле только в первой и третьей серии, содержание же нейтрофилов в опытной группе во второй серии имело некоторую тенденцию к увеличению.

Через 1 сутки после окончания стресса восстановление клеточного состава крови у лабораторных животных проходило разными темпами (табл. 9).

Таблица 9

Количество нейтрофилов и эозинофилов в периферической крови крыс

через 1 сутки после окончания стрессового воздействия (М+т)

Серии и группы ОПЫТОВ Нейтрофилы, 109/л Эозинофилы, 109/л

1 опыт (52 Гц, 18', 10 д.) 15,20+2,71 0,23 ±0,15*

1 контрольная 23,04 ±4,46 0

2 опыт (8 Гц, 1,5 ч, 10 д.) 7,18±1,33 0,32±0,13

2 контрольная 12,02±5,52 0.21І0.13

3 опыт (9 Гц, 1,5 ч, 10 д.) 14,72+2,33 0,26 ±0,05*

3 контрольная 10,35 ±1,65 0,03 ±0,03

Количество эозинофилов в опытных группах 1 и 3 серии было достоверно (Р<0,05) выше контроля. Количество нейтрофилов в опытных и контрольных группах фактически не различалось.

Таким образом, экспериментальный анализ биоэффектов, возникающих при иммобилизационном стрессе после облучения ЭМП НЧ, отчетливо показал, что реакция системы крови существенно зависит не только от длительности воздействия, но и его частотных характеристик, причем достаточно узкополосных.

Для изучения клеточного состава крови у животных при стрессе после воздействия низкоикгенсивным электромагнитным излучением крайне высокой частоты (ЭМИ КВЧ) использовали аппаратно-программный комплекс (АПК) бесконтактного КВЧ-воздеЙствия «АМТ-

РС-54/75-АЛС». АПК обеспечивал генерирование высокочастотных сигналов со следующими параметрами: рабочий диапазон частот - 53,0-75,0 ГГц; режим излучения - «качание» частоты в диапазоне 53,0-75,0 ГТц; максимальная выходная мощность - 500 мкВт; неравномерность уровня выходной мощности в рабочем диапазоне частот - не более 4 дБ; диапазон регулирования выходной мощности - не менее 40 дБ; плотность потока энергии при тотальном и локальном воздействии - менее 1 мкВт/см2. Максимальное значение предельно допустимого уровня плотности потока энергии в диапазоне 0,3-300 ГГц нормируется 1000 мкВт/см2.

Было выполнено 3 серии экспериментов на белых нелинейных крысах-самцах (по 8 животных в каждой группе). В первой серии экспериментов в опытной группе осуществлялось тотальное курсовое облучение путем 10 ежедневных сеансов. Длительность ежедневного воздействия -1,5 часа. Область воздействия - тотальное облучение сверху во время естественного поведения лабораторных животных в клетке. При этом исследовали клеточный состав периферической крови: до начала облучения КВЧ, через шесть часов после первого облучения, через 1 сутки после первого, третьего, пятого, седьмого, десятого облучения. По завершении курсового облучения крыс подвергали стрессовому воздействию. Гематологические показатели определяли сразу после окончания фиксации и через 1 сутки.

Во второй серии животных облучали тотально КВЧ в течение 1,5 часов после начала иммобилизации; во всем остальном схема опыта оставалась прежней (была фактически идентична первой серии экспериментов).

Третья серия отличалась от второй площадью воздействия при одинаковой плотности потока мощности. Площадь локального воздействия соответствовала ~1 см2.

В каждой серии экспериментов была опытная и контрольная группа, в каждой из которых использовали по 8 крыс (всего 48 особей). Животных в контрольных группах выдерживали под рупором аппарата без облучения. В ходе постановки опытов постоянно наблюдали за животными и в динамике определяли их массу тела, которая колебалась от 170 до 220 граммов. Возраст животных соответствовал 2-3 месяцам.

Анализ данных периферической крови показал, что наиболее выраженные изменения происходили со стороны эозинофилов, нейтрофилов и лимфоцитов. Интегральным параметром, характеризующим выраженность стресс-реакции, является отношение числа лимфоцитов к числу нейтрофилов: чем меньше показатель, тем более сильной является стресс-реакция. Полученные нами данные представлены в таблице 10.

В начале курсового воздействия спустя 1 сутки отношение числа лимфоцитов к числу нейтрофилов в опытной группе было достоверно

более чем в 2 раза выше контроля, а в последующие сроки не отличалось от нормы.

Таблица 10

Динамика отношения числа лимфоцитов к числу нейтрофилов у крыс в

процессе тотального курсового воздействия ЭМИ КВЧ __ и последующего стресса (М + т)_

Группы Исход, данные Курсовое воздействие ЭМИ КВЧ После стресса Через 1сутки

бч 1 сутки 3 сутки 7 сутки 10 сутки 11 сутки 12 сутки

Опыт 5,67+ 0,64 3,00+ 0,23 8,27+ 1,2 5,73+ 1,38 5,45+ 0,64 5,72+ 0,90 0,31+ 0,05 0,74+ 0,15

Контроль 4,20+ 0,44 2,83+ 0,58 3,46+ 0,86 6,07+ 1,06 5,24+ 0,55 3,57+ 0.42 0,37+ 0,07 1,36+ 0,19

Р - - <0,05 - - - - <0,05

Через 1 сутки после стресса отношение числа лимфоцитов к числу нейтрофилов у крыс в опытной группе становилось в 2 раза меньше, что свидетельствует о более выраженной стресс-реакции. Полученные результаты хорошо соответствуют данным анализа содержания эозино-филов в крови после облучения КВЧ (табл. 11), так как развитие стресса обычно сопровождается резким снижением количества эозинофилов.

Таблица 11

Динамика числа эозинофилов в крови (в процентах по отношению к исходному содержанию) при тотальном курсовом воздействии ЭМИ КВЧ

после стресса (М±т)

Группы После стресса Через 1 сутки

Опытная 2,2+0,8 11,3+4,0

Контрольная 3,9+1,4 38,5+11,2

Р - <0,05

Таким образом, при длительном облучении крыс ЭМИ КВЧ (в течение курса - 10 суток) их устойчивость к стрессовому воздействию не возрастала, а даже снижалась. В этом плане особенно интересно изучение клеток крови после однократного общего (тотального) и локального облучения. Принципиальное значение имеет сравнительный анализ данных, полученных во время 2 н 3 серии исследований (однократное облучение КВЧ), см. табл. 12.

Отношение количества лимфоцитов к количеству нейтрофилов в опытной группе с локальным воздействием было достоверно (Р<0,05) наибольшим через б часов после начала иммобилизации, причем уровень показателей в опытной группе с тотальным воздействием и в контрольной группе практически не отличался.

Непосредственно после окончания иммобилизации и через 1 сутки после ее окончания значения показателя в опытных группах между собой не различались. В контрольной группе отношение количества лимфоцитов к нейтрофилам было значительно ниже (не достоверно).

Таблица 12

Отношение количества лимфоцитов к количеству нейтрофипов при

однократном облучении КВЧ-НИ во время стресса (М ± ш)

Группы Исходные значения Через 6 ч во время стресса После стресса Через I сутки после стресса

Тотальное облучение 5,01+0,95 0,18+0,03 0,15+0,02 0,62+0,27

Локальное облучение 3,93+0,66 0,38+0,09* 0,26+0,09 0,65+0,15

Контрольная группа 4,00+0,37 0,14+0,04 0,20+0,02 0,37±0,06

Динамика количества эозинофилов крови крыс хорошо соответствовала данным, полученным при анализе отношений количества лимфоцитов к количеству нейтрофилов (табл. 13).

Таблица 13

Динамика количества эозинофилов крови (в процентах по отношению к

исходным значениям) при стрессе (М + т)

Группы Через 6 ч во Бремя стресса После стресса Через 1 сутки после стресса

Тотальное облучение 7,90+1,43 8,18+4,10 115,20+52,16

Локальное облучение 9,15+3,75 14,50+11,40 109,68+29,93

Контрольная группа 7,14+2,83 І 4,60+6,80 83,5+32,93

Следовательно, проведенные исследования свидетельствуют, что курсовое воздействие ЭМИ КВЧ низкой интенсивности перед стрессовым воздействием оказывает негативное влияние на показатели клеток крови, отражающие развитие стрессовой реакции, т.е. усиливает проявления стресса. Локальное однократное облучение экспериментальных животных ЭМИ КВЧ снижает гематологические проявления стрессовой реакции и имеет защитный (протекторный) характер. При прогнозировании биоэффектов от ЭМИ КВЧ низкой интенсивности необходимо учитывать не только время воздействия, но и площадь облучения поверхности тела при одинаковой плотности потока энергии.

Таким образом, воздействия факторов низкой интенсивности физической и химической природы на клетки периферической крови

вызывают определенные сдвиги, имеющие вероятно адаптационный характер и направленные на поддержание кроветворения. Необходимо длительное скрининговое наблюдение за клетками крови у лиц, подвергающихся воздействиям низкоиптенсивных факторов с целью мониторинга за состоянием здоровья.

ВЫВОДЫ

1. У лиц, работающих с низкими дозами химических агентов {гептила и оксидов азота), обнаружены достоверные сдвиги со стороны периферической крови, характеризующиеся повышением количества эритроцитов, гемоглобина и гематокрита при стаже от 2 до б лет, с последующим снижением до уровня нормы. У работающих только с оксидами азота отмечается повышение эритроцитов, на которое не влияет стаж трудовой деятельности.

2. Отмечается достоверное увеличение эритроцитов у людей, работающих в условиях воздействия неионизирующих электромагнитных полей низкой интенсивности (в среднем на 9% относительно нормы), которое по мере возрастания стажа имело тенденцию к увеличению и достигало максимума через 10-15 лет. Дальнейшее продолжение работы по специальности приводило к снижению эритроцитов до уровня нормы.

3. При работе с источниками ионизирующей радиации низкой интенсивности выявлена высокая отрицательная корреляция (К=-0,712, Р<0,01) между содержанием эритроцитов и их средним клеточным объемом, которая не зависела от длительности контакта с радиацией.

4. Установлены изменения субпопуляций лимфоцитов периферической крови у лиц, контактирующих с гегггилом и оксидами азота, которые проявляются в снижении доли С04*Т-хелперов и С020+В-лимфоцитов. При воздействии на организм человека низких доз ионизирующей радиации наблюдается снижение доли СЕМ+Т-хелперов и С02+Т-лимфоцитов. Субпопуляции лимфоцитов у лиц, работающих в условиях воздействия неионизирующих электромагнитных полей низкой интенсивности не отличались от этих показателей у здоровых людей.

5. В экспериментах на лабораторных животных выявлено, что в зависимости от длительности, частоты и локализации неионизирующее электромагнитное облучение низкой интенсивности оказывает разнонаправленное влияние на показатели крови (лейкоцитарную формулу и количество эозинофилов) при стрессовом воздействии.

6. Длительное влияние химических и физических факторов низкой интенсивности требует скринингового наблюдения за клеточным составом периферической крови с целью мониторинга за состоянием здоровья.

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

1. Авакян P.C., Есютин A.A., Теппоне М.В., Губин В.В., Будник М.И. Инструкция по применению аппарата бесконтактного шумового и когерентного КВЧ-воздействия ... «Арцах». М., 1998.-5 с.

2. Березников В.Ф., Будник М.И., Губин В.В., Щербакова Е.Г., Будник Е.В., Рябов Б.А., Рябов А.Б. Перспективы использования электромагнитного излучения крайне высокой частоты в терапевтической практике, // Актуальные вопросы медицинского обеспечения, совершенствования специализированной медицинской помощи. Тезисы докладов. ЦИПК РВСН, 2001, с, 155-156.

3. Будник М.И., Будник Е.В., Губин В.В., Филатов А.И. Цитогенетические эффекты нетеплового воздействия электромагнитного излучения крайне высокой частоты. // Проблемы электромагнитной безопасности человека. Фундаментальные и прикладные исследования. Нормирование ЭМП: философия, критерии н гармонизация / Материалы Второй Международной конференции: г. Москва, 20-24 сентября 1999 г., с. 123-124.

4. Будник М.И., Будник Е.В., Рябцева A.A., Шмаров Д.А., Козинец Г.И. Митотическая активность при воздействии сверхслабого электромагнитного излучения крайне высокой частоты in vivo и in vitro. // Ш Международный симпозиум "Механизмы действия сверхмалых доз", М., 3-6 декабря 2002 г. Тезисы докладов, сЛ72.

5. Будник М.И., Шмаров ДА., Медовый B.C., Козинец Г.И. Обоснование нового методического подхода к индивидуальному подбору биотропных параметров электромагнитного терапевтического стимула миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов с использованием цитофотоморфометрии. // 13 Российский симпозиум с международным участием «Миллиметровые волны в медицине и биологии» 1-3 декабря 2003 года, г.Москва. Сборник докладов, с.127-129.

6. Жуковский В.Д., Коваленко В,Н., Трушкин В.И., Есютин A.A., Губин В.В., Будник М.И, Инструкция по применению комплекса аппаратно-программного бесконтактного КВЧ-воздействия ... «АМТ-РС-54/75-АЛС». М., 1998.-4 с.

7. Малышев В.П., Николаев Е.А., Прокофьев В.Н., Лазарев Н.В., Будник М.И. Методы оценки функционального состояния и работоспособности человека-оператора. Учебно-методическое пособие для врачей. М.: Военное издательство, 1986. - 97 с.

8. Малышев BXL, Николаев Е.А., Прокофьев В.Н., Лазарев Н.В., Кулганов ВА., Железное А.Ю., Будник М.И., Некрасов В.И. Физиология труда специалистов-операторов. Учебное пособие. МО СССР, 1983. -192 с.

9. Островская Л.А., Будник М.И., Корман Д.Б., Блюхтерова Н.В., Фомина М.М., Рыкова Б.А., Бурлакова Е.Б. Противоопухолевая эффективность совместного воздействия низкоинтенсивного электромагнитного поля и сверхмалых доз доксорубицина. // И! Международный симпозиум "Механизмы действия сверхмалых доз". М,, З-б декабря 2002 г. Тезисы докладов, с.25.

Ю.Островская Л.А., Будник М.И., Корман ДБ., Блюхтерова Н.В., Фомина М.М., Рыкова В.А., Бурлакова Е.Б. Противоопухолевая эффективность совместного воздействия низкоинтенсивного электромагнитного поля и сверхмалых доз доксорубицина. // Радиационная биология, Радиоэкология. - 2003, т.43, № 3, с.351-354.

11.Шмаров ДА., Будник М.И. К изучению показателей периферического звена эритрона у лиц, длительно работающих в условиях воздействия факторов сверхслабой интенсивности, // Проблемы гематологии и переливания крови, М., 2002, с.100-101.

12.Шмаров Д.А., Будник М.И., Горбунова H.A., Козинец Г.И., Руденок А.Н. Анализ эритрона у специалистов, длительно работающих в условиях воздействия электромагнитных полей (ЭМП). // Проблемы гематологии и переливания крови. М., 2002, с.11.

13.Шмаров Д.А., Будник М.И, Руденок А.Н., Козинец Г.И. Показатели эритрона у лиц, длительно работающих с электромагнитными полями малой интенсивности (ЭМП-МИ). // "Биохимия-медицине" Тез. дохл. Всеросс. научн. конф., поев. 110-летию каф. клин, биохимии и лаб. диагностики BMA. СП-б, 2002, с. 14.

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

СКО - средний клеточный объем эритроцита (MCV)

ССГ - среднее содержание гемоглобина в эритроците (МСН)

СКГ - средняя концентрация гемоглобина в эритроците (МСНС)

М - среднее значение

ш - стандартная ошибка (средняя ошибка)

а - среднее квадратичное отклонение

Р - уровень достоверности различий {вероятность нулевой гипотезы)

R - коэффициент корреляции

R2 - коэффициент детерминации

КРТ - компоненты ракетного топлива

НДМГ - несимметричный диметилгидразин (гепшл)

ИР - ионизирующая радиация (низкие дозы)

ЭМП-НИ - электромагнитные поля низкой интенсивности

ЭМИ КВЧ - электромагнитное излучение крайне высокой частоты

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Приношу глубокую благодарность за помощь и совместную работу: Козинцу Г.И., Шмарову ДА., Лазареву Н.В., Губину В.В., Малете Ю.С., Кийко А.А., Дурандиной Т.Н., Подколзиной Т.И., Рябцевой А.А., Реуку В.Д. и сотрудникам лаборатории гемоцитологии ГНЦ РАМН.

Напечатано с готового оригинал-макета

Издательство ООО "МАКС Пресс" Лицензия ИДЫ00510от 01.12.99 г. Подписано к печати 18.12.2003 г, Формат 60x90 1/16. Усл.пе4.л. 1,75. Тираж 100 экз. Заказ 695. Тел. 939-3890,939-389], 928-1042. Тел./факс 939-3891. 119992, ГСП-2, Москва, Ленинские горы, МГУ им. М.В. Ломоносова, 2-й учебный корпус, 627 к.

ггд

-1.6 0 1

Актуальность проблемы. В результате бурного технического прогресса человек все чаще встречается с влиянием на собственный организм различных низкоинтенсивных химических и физических факторов. Это бытовые и промышленные загрязнители, пищевые добавки, "электромагнитный смог" - излучение от экранов компьютеров, сотовых телефонов, пейджеров и др., которые могут и не вызывать явных отклонений в состоянии здоровья, но приводят к проявлению различного рода реакций, в том числе со стороны системы крови.

Согласно концепции об адаптационном синдроме действие различных агентов при небольшой силе раздражителя могут ограничиваться специфическими (локальными) реакциями. Сильные раздражители вместе с характерными для данного фактора эффектами приводят к возникновению ряда общих реакций организма, которые имеют стереотипный характер и не зависят от качества раздражителей. В медицине и биологии приходилось заниматься главным образом такого типа воздействиями. В настоящее время возникла необходимость изучения влияния на организм факторов в низких (малых и сверхмалых дозах), которые ниже предельно допустимых концентраций и предельно допустимого уровня. Именно этот диапазон оказался менее всего изученным. Экологические и чисто медицинские вопросы привели к необходимости решения этой проблемы.

Цель исследования - оценка воздействия на клетки периферической крови факторов низкой интенсивности химической и физической природы.

Основные задачи исследования: 1. Изучить клеточный состав и морфологию клеток крови при длительном действии на организм низких доз агрессивных химических агентов (гептила и оксидов азота).

2. Исследовать морфофункциональное состояние клеток крови у лиц, работающих с низкоинтенсивным неионизирующим электромагнитным излучением.

3. Провести анализ клеточного состава периферической крови у специалистов, контактирующих с источниками ионизирующей радиации.

4. Оценить субпопуляции лимфоцитов периферической крови у лиц, работающих с низкоинтенсивными факторами химической и физической природы.

5. В экспериментах на животных изучить клетки крови при стрессовой реакции в условиях влияния низкоинтенсивного неионизирующего электромагнитного облучения разной частоты и длительности.

Научная новизна. Получены новые данные, которые свидетельствуют , о том, что длительное влияние химических и физических факторов низкой интенсивности вызывают определенные сдвиги в клеточном составе периферической крови, что требует скринингового наблюдения за лицами, которые подвергаются этим воздействиям.

У лиц, работающих с низкими дозами химических агентов (гептила и оксидов азота), обнаружены достоверные сдвиги со стороны периферической крови, характеризующиеся повышением количества эритроцитов, гемоглобина и гематокрита при стаже от 2 до 6 лет, с последующим снижением до уровня нормы. У работающих только с оксидами азота отмечается повышение эритроцитов, на которое не влияет стаж трудовой деятельности.

Выявлено достоверное увеличение эритроцитов у людей, работающих в условиях воздействия неионизирующих электромагнитных полей низкой интенсивности (в среднем на 9% относительно нормы), которое по мере возрастания стажа имело тенденцию к увеличению и достигало максимума через 10-15 лет. При работе с источниками ионизирующей радиации низкой интенсивности установлена высокая отрицательная корреляция (R= -0,712,

Р<0,01) между содержанием эритроцитов и их средним клеточным объемом, которая не зависела от длительности контакта с радиацией.

Установлены изменения субпопуляций лимфоцитов периферической крови у лиц, контактирующих с гептилом и оксидами азота, которые проявляются в снижении доли СБ4+Т-хелперов и С020+В-лимфоцитов. При воздействии на организм человека низких доз ионизирующей радиации наблюдается снижение доли С04+Т-хелперов и С02+Т-лимфоцитов. Субпопуляции лимфоцитов у лиц, работающих в условиях воздействия неионизирующих электромагнитных полей низкой интенсивности не отличались от этих показателей у здоровых людей.

В экспериментах на лабораторных животных выявлено, что в зависимости от длительности, частоты и локализации неионизирующее электромагнитное облучение низкой интенсивности оказывает разнонаправленное влияние на показатели крови (лейкоцитарную формулу и количество эозинофилов) при стрессовом воздействии.

Теоретическое и практическое значение исследования.

Установленные данные значительно расширяют современные представления о влиянии неблагоприятных факторов низкой интенсивности на клетки системы крови. Полученные сведения можно использовать для оценки состояния здоровья населения различных возрастных групп. Разработанные методические принципы создают условия для массового обследования людей, пострадавших при чрезвычайных ситуациях (экологические катастрофы) и массовых поражениях, а также мониторинга лиц, подвергающихся длительному воздействию факторов низкой интенсивности химической и физической природы.

Реализация результатов исследования.

Внедрение полученных результатов в практику осуществляется следующими путями:

1. Разработанные автором методики применяются при проведении клинико-лабораторных и научных исследований в Гематологическом научном центре РАМН, 7 Центральной поликлинике Министерства обороны РФ, 25 Центральном военном клиническом госпитале и Отделе обитаемости Ракетных войск стратегического назначения.

2. Результаты опубликованы в печатных работах, докладывались на научных и научно-практических конференциях, а также реализованы в двух инструкциях, утвержденных в Министерстве здравоохранения РФ.

3. В процессе выполнения работы сделано изобретение, на которое получено авторское свидетельство № 1103871, кл. А 61 N 1/42, 1982.

4. Полученные результаты работы используются при обучении врачей-лаборантов и научных сотрудников на рабочих местах методам анализа клеток крови.

Положения, выносимые на защиту.

1. У лиц, работающих с низкими дозами гептила и оксидов азота, обнаружено повышение количества эритроцитов, гемоглобина и гематокрита при стаже от 2 до 6 лет, с последующим снижением до уровня нормы. У людей, работающих только с оксидами азота, такого снижения не происходит.

2. Выявлено достоверное увеличение эритроцитов у людей, работающих в условиях воздействия неионизирующих электромагнитных полей низкой интенсивности, которое достигало максимума через 10-15 лет.

3. При работе с источниками ионизирующей радиации низкой интенсивности установлена высокая отрицательная корреляция между содержанием эритроцитов и их средним клеточным объемом.

4. В зависимости от длительности, частоты и локализации неионизирующее электромагнитное облучение низкой интенсивности оказывает разнонаправленное влияние на показатели крови (лейкоцитарную формулу и количество эозинофилов) при стрессовом воздействии.

5. Длительное влияние химических и физических факторов низкой интенсивности требует скринингового наблюдения за клеточным составом периферической крови с целью мониторинга за состоянием здоровья населения.

Апробация диссертации.

Материалы работы докладывались на Второй Международной конференции «Проблемы электромагнитной безопасности человека. Фундаментальные и прикладные исследования» (Москва, 1999), Секции «Геронтология и гериатрия» Московского общества терапевтов (Москва, 2000), Симпозиуме «Национальные дни лабораторной медицины России» (Москва, 2002), III Международном симпозиуме «Механизмы действия сверхмалых доз» (Москва, 2002), 13 Российском Симпозиуме с международным участием «Миллиметровые волны в медицине и биологии» (Москва, 2003).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 научных работ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов и списка литературы. Работа изложена на 119 страницах, содержит 17 таблиц, иллюстрирована 20 рисунками. Список литературы включает ИЗ наименований (71 источник на русском языке и 42 - на иностранных языках). Диссертация подготовлена в Отделе обитаемости Ракетных войск стратегического назначения. Научное сотрудничество осуществлялось с лабораторией гемоцитологии ГНЦ РАМН.

выводы

1. У лиц, работающих с низкими дозами химических агентов (гептила и оксидов азота), обнаружены достоверные сдвиги со стороны периферической крови, характеризующиеся повышением количества эритроцитов, гемоглобина и гематокрита при стаже от 2 до 6 лет, с последующим снижением до уровня нормы. У работающих только с оксидами азота отмечается повышение эритроцитов, на которое не влияет стаж трудовой деятельности.

2. Отмечается достоверное увеличение эритроцитов у людей, работающих в условиях воздействия неионизирующих электромагнитных полей низкой интенсивности (в среднем на 9% относительно нормы), которое по мере возрастания стажа имело тенденцию к увеличению и достигало максимума через 10-15 лет. Дальнейшее продолжение работы по специальности приводило к снижению эритроцитов до уровня нормы.

3. При работе с источниками ионизирующей радиации низкой интенсивности выявлена высокая отрицательная корреляция (R=-0,712, Р<0,01) между содержанием эритроцитов и их средним клеточным объемом, которая не зависела от длительности контакта с радиацией.

4. Установлены изменения субпопуляций лимфоцитов периферической крови у лиц, контактирующих с гептилом и оксидами азота, которые проявляются в снижении доли С04+Т-хелперов и СЭ20+В-лимфоцитов. При воздействии на организм человека низких доз ионизирующей радиации наблюдается снижение доли СБ4+Т-хелперов и CD2+T-лимфоцитов. Субпопуляции лимфоцитов у лиц, работающих в условиях воздействия неионизирующих электромагнитных полей низкой интенсивности не отличались от этих показателей у здоровых людей.

5. В экспериментах на лабораторных животных выявлено, что в зависимости от длительности, частоты и локализации неионизирующее электромагнитное облучение . низкой интенсивности оказывает разнонаправленное влияние на показатели крови (лейкоцитарную формулу и количество эозинофилов) при стрессовом воздействии.

6. Длительное влияние химических и физических факторов низкой интенсивности требует скринингового наблюдения за клеточным составом периферической крови с целью мониторинга за состоянием здоровья.