Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Состояние тканевых окислительно-восстановительных систем при действии модулированных электромагнитных полей радиочастотного диапазона (экспериментальное исследование)

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РСФСР ЛЕНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ВРАЧЕЙ имени С. М. КИРОВА

На правах рукописи

МАСТЕРОВА Ирина Юрьевна

СОСТОЯНИЕ ТКАНЕВЫХ ОКИСЛИТЕЛЬНО-

ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ПРИ ДЕЙСТВИИ МОДУЛИРОВАННЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ РАДИОЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)

14.00.07 — гигиена

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1991

Работа выполнена в Ленинградском научно-исследовательском институте гигиены труда и профзаболеваний.

Научный руководитель — доктор медицинских наук,

профессор Каляда Т. В.

Научный консультант — доктор медицинских наук,

профессор Соколовский В. В.

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Усольцев В. И.

доктор медицинских паук, профессор Артамонова В. Г.

Ведущая организация, дающая отзыв о научно-практической значимости диссертации — Харьковский научно-исследовательский институт гигиены труда и профзаболеваний.

Защита состоится Л . \шЛ_ _ 190^. г. на

заседании Специализированного совета (Д 074.16.05) по защите докторских диссертаций при Ленинградском государственном институте усовершенствования врачей имени С. М. Кирова

(193015, Санкт-Петербург, ул. Салтыкова-Щедрина, д. 41)

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке института.

Автореферат разослан »_" --— 1991 г.

Ученый секретарь Специализированного совета к.м.и., доцент В. И. ПРИ ГОШИ НА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

- : АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Широкое распространение в последние десятилетия телекоммуникационных систем, радиолокации, радионавигации, телевидения, средств связи, увеличение мощности оборудования способствовало значительному расширению контигента люд, подвергающихся воздействию биологически активного электромагнитного излучения диапазона радиочастот как в производственной, так и в окружающей среде.

Наряду со специалистами, профессионально связанными о источниками радиочастотного излучения, многочисленную группу составляют лица, в силу производственной необходимости находящиеся в зоне повышенного радиофона в течение рабочего дня. Техническая трудность защиты непрофессионально облучаемых, работающих в зоне направленного излучения (антенны РЯС и РПУ), определяет актуальность разработки и научного обоснования допустимых уровней ЭМИ и времени контакта для профилактики возможного развития у них профессиональной патологии.

Клиническими работами установлено, что хроническое воздействие ЭМИ проявляется весьма полиморфно: выявлены изменения в ЦНС, в системе крови, обменных процессах, в репродуктивной и. эндокринной системах, состоянии иммуногенеза (Малышев В.М., Колесник Ф.А., 1968; Тятин Н.В. и соавт., 1971).

Клинико-физиологическяе исследования подтверждают неспецифический характер реакций организма на воздействие ЭМИ, выражающийся неврастеническим синдромом с различными проявлениями вегетативных дисфункций и нейроциркуляторными расстройствами, стойкость и глубина которых определяется интенсивностью воздействия

ЭШ, продолжительность» и периодичностью облучения (Лысина Г.Г., Никонова К.В., 1986).

Биологический сффект пизкоинтенсквного электромагнитного излучения диапазона радиочастот также проявляется полиморфными несаецифическшш реакциями с вовлечением преаде всего нервной, эндокринной и сердечно-сосудистой систем, обеспечивающих регуляторам функции в организме (Киселева Р.И., 1973; Думанский Ю.Д. и соавт., 1975; Холодов Ю.А., 1975; Никитина Н.Г. и соавт.,1987; AdeyYf.R., 1991; Uichaeleo^ S.U., Lu S.T., 1986).

Сохранение здоровья и обеспечение высокого уровня работоспособности лиц, находящихся в зоне действия ЭШ, в значительной мере зависят от степени адаптации их к специфическим условиям труда (Шандала М.Г. и соавт., 1987; Василевский H.H. и ооавт., 1989). В формировании адаптивных процесоов, обеспечивающих интеграции функций организма и его реакцди на воздействие неблагоприятных факторов производственной среды, важная роль принадлежим биохимическим механизмам неспецнфическай резистентности организма. К таким механизмам относится функционирование антиокси-дангной слстема (АОС). Изучение участия этой системы в процессах адаптации к дезадаптации организма получило широкоз развитие в последние годы (Воскресенский О.Н. и соавт., 1982; Журавлев А.И., 1982; Соколовский B.B., 1988). Компоненты АОС противостоят усилению процессов сноб одн о радикалы; ого окисления (СРО) и способствуют поддержанию их на определенном стационарном уровне. Истощение АОС мокег способствовать срыву адаптации и переходу организма из стадии резистентности в предпатологическую, а затем в патологическую (Воскресенский О.Н., 1975; Бурлакова и соавт.,1981).

В связи с этим представляется актуальным исследование фер-

- б -

ментатнвиого и неферментативного механизмов АОС, позволяющих выявить ранние изменения реактивности организма, в зависимости от уровней и времени воздействия модулированных ЗШ разных дискретных частот с учетом реальных решшов работы.

Работа выполнялась по основному плану НИР Ленинградского НИИ гигиены труда и профзаболеваний (номер государственной регистрации 0I89002966I, инвентарный Л 0283002SI74.) в соответствии с народно-хозяйственным планом ГКНТ СССР и ВЦСПС по проблеме 0.74.08.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Целью настоящей работы явилось комплексное экспериментальное изучение закономерностей реакции АОС и кислотной стойкости мембран эритроцитов на воздействие электромагнитного излучения в зависимости от уровней энергии и экспозиции, характера Генерации (импульсная и кодовая модуляция) и режима облучения (прерывистый и непрерывный), к также выявление наиболее информативных, гигиенически значимых критериев для их последующего использования при разработке и обосновании дифференцированных нормативов ЭШ ЪЧ и СЕЧ диапазонов для лиц, профессионально не связанных с работой радиочастотных устройств.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1. Изучить особенности реакции ферментативного и нефермеята-тивного звеньев АОС крови крыс (окислительно-восстановительных тиол-диоульфидной и аскорбатноЙ систем, активность супероксиддис-мутазы, каталазн, глутатиоярейуктазы, глюкозо-6-фоофатдегвдроге-назы, лактатдегидрогенаэы) и Йислотяой стойкости эритроцитов

при многократном (30 дней) воздействии ЭШ ( Л 3,2 см) о-различной энергетической нагрузкой (4000, 2000, 1000 мкВт-ч/см^) для установления зависимости интенсивность - время - зффеМ.

2. Исследовать динамику биологического эффекта низкоинтенсивного ЭШ ( Л 3,2 см) ПЛЭ 500 мкВТ/ом2 в хроническом зкспери-

менте с оценкой состояния АОС в крови и ткани головного мозга крцс в процессе облучения и через месяц после прекращения воздействия 3 Ш.

3. Выявить особенности изменения А ОС и кислотной стойкости эритроцитов при прерывистом и непрерывном воздействии ЗМИ

(13 ЫГц) напряженностью 500 В/м при многократном воздействии (30 дней облучения, 3Q дн.ей последействия).

4. Определить наиболее информативные тестн АОС и кислотной стойкости эритроцитов при воздействии модулированным ЭШ для использования в качестве критериев при гигиеническом нормировании.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА И ТБОРЕТи'ЧйСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. Впервые выполнено комплексное доследование функциональной активности ферментативного и неферментативного звеньев АОС, энзимов, поддерживающих гомеоотаз ояисдительно-восстансвительных систем, и кислотной стойкости эритроцитов, позволившее оценить степень изменения неспецифической резистегностя организма при воздействии ЭШ радиочастотного диапазона в зависимости от интенсивности, продолжительности воздействия, характера модуляции сигнала и ре-аила облучения.

Выявлена различная степень напряжения антиокеццантных механизмов, наррставдая по мере увеличения энергетической нагрузки ЭШ при многократном облучении, и снижение активности антиокислительных ги ол-дй сульфида ой и аскорбатн'ой систем при хроническом воздействии ЗМИ с 1ШЗ 500 мкВт/см2. Показана большая биологическая значимость прерывистого ЭШ (13 МГц) в условиях многократного воздействия фактора по сравнению с непрерывным режимом воздействия.

Впервые установлены и обоснованы наиболее информативные,

гигиенически значимые показатели А00 в комплексной оценке биоэффекта ЭШ, которые использованы при разработке и обосновании гигиенических нормативов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Выявленные закономерности реакции АОС и кислотной стойкости эритроцитов, характеризующие соотношение про- и антиоксидантных механизмов адаптации организма к действию ЭШ радиочастного диапазона, били использованы для обоснования гигиенических нормативов ЭШ Ш и СШ диапазонов для плавсостава судов гравданского флота. Материалы настоящих исследований использованы для подготовки следующих документов г

- Предельно допустимые уровни (ПДУ) воздействия электрических полей диапазона средних и высоких частот для плавсостава судов (утвержден X8.I0.I984 г., Я 3099-84);

- Предельно-допустимые уровни (ПДУ) воздействия электромагнитных полей СШ диапазона для плавсостава судов (одобрен Всесоюзной Проблемной комиссией в сентябре 1990 г. и рекомендован для утверждения МЗ СССР).

ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ, ВЫЙОСИШЕ НА ЗАЩИТУ.

1. Воздействие ямпульсно- и кодово-модулированных электромагнитных излучений СШ и Ш диапазонов различной интенсивности, экспозиции и режима облучения вызываег изменение функциональной активности АОС в крови и ткани головного мозга крнс и показателей кислотной стойкости эритроцитов.

2. Реакция различных звеньев АОС и показателей кислотной стойкости эритроцитов, определяется величиной энергетической нагрузки, продолжительностью электромагнитного облучения, ьвдом модуляции сигнала, режимом облучения и отражает различные стадии адаптационного процесса в организме при действия исследуемого фактора.

3. Снижение функциональной активности антиокислительных тиол-дисульфвдной и сскорбагной оиотем, активация антиперекисннх

ферментов в процессе длительного воздействия ЭШ о ППЭ 500

р

ЫкВт/сьг (120 дней) при отсутствии полного восстановления пока-зателейАОС по сравнению о фоновыми значениями в период последействия (30 дней) свидетельствуют о сниаешш неспецифической резистентности организма.

4. Результаты исследования окислительно-восстановительных систем и ферментативного звена АОС в крови подопытных животных

и добровольцев в ткани головного мозга крыо позволяют рекомендовать для оценки биодействия ЭШ наиболее информативные показане-ле (компонента низкомолекулярной тиол-дисульфвдной и аокорбатной систем, активность супероясвддисмутазы, гдюкоэо-6-фосфатдегидро-геяазы) с целью раннего выявления изменений неопецифичеокой резистентности организма при разработке гигиенических нормативов ЭШ.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы диссертации доложены и обоувдену на заседаниях лаборатории клинико-чЗиохимических иооледований Ленинградского НИИ гигиены труда и профзаболеваний (1987-1990 гг.), на научних конференциях молодых ученых и специалистов Ленинград-

I

ского НИИ гигиены труда и профзаболеваний (1986; 1988 гг.), на I съезде эпидемиологов, инфекционистов и гигиенистов Туркменистана (1988 г.), на Всесоюзном семинаре молодых ученых и специалистов в Красноярске (1989 г.).

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ. Диосертацня изложена на 160 страницах машинописного текста, включает 20 рисунков и 20 таблиц, состоит из введения, пяти глаз, выводов и спиока литература, включающего 223 источника, из них 126 отечественных и 97 иностранных авторов.

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 4 работы.

СОДЕРШШЕ РАБОТЫ

Гигиеническая характеристика условий непрофессионального облучения электромагнитной энергией плавсостава судов. Гигиенические исследования реальных электромагнитных нагрузок на плавсостав судов различного типа и назначения были выполнены на 146 судах, оснащенных навигационными радиолокационными станциями (НРЛС). Были оценены уровни ППЭ на открытых палубах и надстройках при работе НРЛС 9 типов, генерирующих СЕЧ энергию в диапазоне 3,2 см и двухдиапазоншх с длинами волн 3,2 и 10 см.

Анализ результатов измерения ГЕЮ СШ излучений показал, что наиболее неблагоприятная электромагнитная обстановка имеет место на среднетоннажннх судах с неограниченными районами плавания. Указанные суда оснащаются мощными РЛС с низко расположенными антеннами. ППЭ достигают сотен мнВг/см^. Технологический процесс на этих судах вдет круглые сутки и при работе РЛС рыбаки могут подвергаться воздействию нязкоинтенсивных ЗМИ на промысловой и других открытых палубах. Высокие уровни ППЭ СБЧ были зарегистрированы на открытых палубах некоторых учебно-производственных судов вследствие низкого расположения антенны.

Измерение напряженности ЭШ, создаваемых на открытых палубах судов антеннами радиопередающих устройств (ГПУ) связи КВ и СВ диапазонов были изучены на 296 судах различного типа. Анализ хрономегражных данных показал, что работа передатчиков связи на излучение осуществляется преимущественно в КВ диапазоне (957?). Максимальные уровни напряженности ЭМП определялись на палубах установки антенны. Однако величины ЭШ, достигающие сотен В/м, имели место и на других районах судна: на рабочих местах плач-

состава и в зонах отдыха.

Ка основании результатов гигиенической оценки условий и ре-кииа эксплуатации HPJIC и РПУ были установлены наиболее часто повторяемые варианты облучения экипажей и разработаны соответст-ьукциз экспериментальные модели реаимов воздействия ЭШ в диапазонах СШ и КВ.

Постановка эксперимента, объем и методы исследования. Экспериментальные исследования по биологическому действии прерывистого ишульсно-модулированного 31Л выполнены на стенде, позволяющем имитировать параметры и рекимы работы НРЛС. Источником излучения служила судовая РЛС типа Р722 -2 ( J. 3,2 см). Антенное устройство представляло собой рупор прямоугольного сечения размером 135x88 ш. Б процессе облучения крысы находились в индивидуальных клетках из оргстекла.

Экспериментальный стенд для проведения исследований на кивот-пых в КВ диапазоне обеспечивал напряженность ЭШ от 250 до 1500 В/г.*, на частотах 3-24 МГц с равномерным распределением величины ЭШ в пределах площади конденсаторов (-ЭД2). Обеспечивалась прерывистость ЭШ энергии в соответствии о кодом Морзе. Исследования выполнялись на несущей частоте 13 МГц. С промежутком 50 мсек подавались прямоугольные импульсы длительностью 50 и 150 мсек. ЭШ имело вертикальную поляризацию электромагнитных волн в рабочем пространстве. Площадь с равномерным распределением напряженности позволяла одновременно облучать 50 крыс.

В СШ диапазоне ( Л 3,2 см) были проведены 4 серии экспериментов на животных основной и контрольной груш (табл. I).

х) Гигиенические исследования выполнены сотрудниками группы ра-г диочастот Ленинградского НИИ гигиены труда и профзаболеваний.

Таблица I

Режимы воздействия ЗМИ .¿3,2

см

Номера серий

Условия эксперимента __ 2 -— - ~4

ППЭ СВЧ, мкВт/см2 1000 1000 500 500

Ежедневная экспозиция, ч 4 2 2 2

Продолжительность воздействия,дни 30 30 30 120

Энергетическая нагрузка, 4000 2000 1000 1000

В ¡{В диапазоне вшшшен эксперимент по сравнению биоэффекта у ¡швотных, облучавшихся прерывистым и непрерывным ЗИП напряженностью 500 В/м в течение одного месяца (в случае прерывистого ЭШ продолжительность облучения составляла 2 часа в день, при непрерывном - I час 15 минут).

Объектом исследования были белые беспородные крнсы-самцн. Контрольные животные в течение всего периода облучения размещались в идентичной по своим параметрам безэховой камере. Кровь для биохимических исследований забиралась из глазе (ЗсИегтег в., 196?). Статистическая группа включала от 8 до 12 тавотных.

В эксперименте на добровольцах приняли участие мужчины (4 человека) в возрасте до 30 лег. Облучалась область сшшы ППЭ

о

ЭМИ 500 мкВт/см в течение месяца (5 раз в неделю) по 60 минут.

В комплексе физиологических, патоморфологических, клинических методов исследования нами выполнено биохимическое исследование неспецифической резистентности организма при воздействии импульсно- и кодово-модулпрованных £МП СВЧ и КВ диапазонов.

- 12 -

В работе изучались основные звенья антиоковдантной системы. Из группы ангилерекнсных ферментов исследовались супероксвдцисму-тазнвя (СОД) активность в эритроцитах и цптозояе головного мозга (Чумаков В.Н., Оспнская Л.Ф., 1979), каталазная активность в брктооцитах и щигозсшз головного мозга (ВеиИег г., 1975). Для характеристика состояния системы глутагиопа и связанных с ним бяоалгиоксадштчхв определялись концентрация зн- и бз-групп в небелковой и белковой фракциях крови и гс.могенате мозга (Соколовский В.В. п соавт., 1977), "одерюше восстановленной (АК) и ог^е.тешюх! (СФ) форм аскорбиновой кислоты в пяагке крови, гомо-гсьате ¡'озга (Соколовский 2 ооазг., 1Ь/4), активность глухо тион-ред5,:к7ази в эрктроцатах и цпгозола головного мозга (веи-ыеу е., 1£75). Определялась актквиосгь КЛДФК, К&ДН-аавцсшлнх дептдроге-яаз. обеоясчкваю^лх гомоостаз актисм-слителыпсс гиеяеы: глюхозо-

.-.ггддфогенази (Г-6-аДГ) и лактзтдегпдрогеназы (ДЛ.Г) эр^троц^тез а псаш: головного мозга (ВеиИег е., 1975). О прочности мевбран эрзтроцстоа судалп по результатам кислотной стой-кст<! эритрощлэз (Терсков И.А., Гягельзон И. И., 1967).

Цол^чсхшз денше подвергнуты статистической обработке на К«] гак» 20-1022. Тезультагп оценивши с помощь» однофакторного дпояероаькного анализа, а также методом оценки достоверности разности со критериям С'Тыодента, Фишера.

Результаты исследования и их обсуждение. С цзлью выявления зависимости бясэ£»$екта от интенсивности облучения экспериментальные аивоишй подвергались многократному воздействию ЭШ (30 дней) с энергетическими нагрузками 4000, 2000, 1000 шВт-ч/см2.

Прн меньшей в нашем эксперименте энергетической нагрузке 1000 мкВт-ч/см^ получено увеличение концентрации низкомолекулярных окисленных тиолов по сравнении с контролем (соответственно 0,32-0,26 мыоль/л и 0,23-0,01 ммоль/л), в аскорбатной системе

напротив, увеличение восстановлении* эквивалентов редокс-системы (концентрация АК 4,46-0,28 мг/л, в контроле 3,5±0,26 мг/л). Увеличение этих компонентов не сопровождалось значимым изменением тиол-дисульфодного и аскорбатного коэффициентов, отражающих буферную емкость этих систем. В ферментативном звене АОС отмечено снижение СОД активности эритроцитов на 43$.

С увеличением ежедневной энергетической нагрузки до 2000

О

мкВт-ч/см~ функциональная активность антиокнслительных систем возросла. Увеличился тиол-дисульфвдннй коэффициент низкомолекулярной фракции гиолов крови (14,17-1,08 и 10,71-0,84 соответственно). Снизилась концентрация окисленных форм в аскорбатиой н гиол-дисульЛццной системах на 19% и 38,'ь соответственно. Однако активация з антиокнслительных системах определялась напряжением функции ферментных систем. Активность Г-6-5ДГ увеличилась до 194,99^12,04 нмоль/г*сек (в контроле 154,05-10,37 нмоль/г«сек), глутатионредуктази - снизилась до 8,46^0,75 нмоль/г'сен (14,92-1,01 нмоль/г-сек в контроле), оставалась сниженной на 20% СОД .активность эритроцитов.

В третьей экспериментальной группе, подвергавшейся наибольшей интенсивности воздействия ЭКИ (с ежедневной энергетической нагрузкой 4000 мкВт-ч/см^), после окончания облучения исследуемые показатели претерпели наибольшие изменения. Повысился метаболизм аскорбатиой системы, увеличилась концентрация аскорбиновой кислоты в плазме крови до 7,47^1,17 мг/л и ее окисленных форм (соответственно 11,54^0,25 мг/л и 0,77^0,37 мг/л). Достоверно возрос коэффициент АН/К? (соответственно 0,65^0,II и 0,42-0,04). Это, вероятно, обусловлено не только увеличением скорости редукции дегидроаскорбцновой кислоты, но и увеличением синтеза АК и

оттока ее метаболитов из тканей, в частности, из надпочечников, являющихся депо АК, где она выполняет функцию не только антиокислителя, но является субстратом для синтеза стресс-гормонов.

Концентрация низкомолекулярних тиолов крови не претерпела изменений, но функция ферментов, обеспечивающих гсмеостаз антиокислительных систем, изменилась: активность Г-6-ФДГ снизилась до 107,8^11,49 ниоль/г-сек (р < 0,01). Активность ЛДГ повысилась на 34%, наметилась тенденция повышения активности глутатионре-дуктазы. Возросла активность слтшерекисных ферментов: СОД - на 40;I (р < 0,01), каталаэы - на 283 (0,1 > р > 0,05).

Таким образом, реакция всех звеньев АОС свидетельствует нз только об активации процессов СРО, но и о мобилизации антиокои-дантных механизмов при многократном воздействия ЭШ, нарастающей по мере увеличения энергетической нагрузки.

Избьстно, что эффективность антиокоидантной защити лимитируется поступлением экзогенных ангиоксицантов, скоростью регенерирования НДДФ в НАД, уровнем фераенгативного катаболизма, активностью энзимов, элиминирующих перекиси и восстанавливающих анти-оксцданты. При этом длительная или частая активация антиокислительных систем монет привести к истощению отдельных компонентов АОС или системы в целом. Е последнем случае компенсаторные механизмы могут уступить место при продолжающемся воздействии фактора развитию патологических реакций.

Принимая это во внимание, была исследована реакция АОС у подопытных белых крыс при длительном облучении ЭШ (120 дней) ППЭ 500 ккВг/см^ и экспозицией 2 часа, предполагаемой в качестве порога неблагоприятного действия, кроме того, били рассмотрены возможные последствия облучения через месяц после прекращения воздействия.

В данамиае хронического воздействия 2'Л отыечалооь снижение функциональной активности нкзкомолекулярной тиол-дисульфвдной и аскорбатной систем крови. Начинал с первого месяца облучения определялось снижение уровня 8П -групп при сохраяешга значения тиол-дисульфидпого коэффициента (рис. I, 2). Снижение уровня АК соярсвоадолос.^ •лкасввкем коэффициента АК/05 (ркс. 3).

дальнейшее облучение выявило последулцее снижение концентрации СИ -групя и гпол-дчсульфвдкого коэффициента вплоть до третьего шюзда облучения, когда бшга отмечены шкоималышо. отклонения как в тисл-дисульфздной, так -и аскорбатной системах. После трех месяцев облучения в аскорбатной система отмечалось снижение не только восстановленных, но и 'Окисленных эквивалентов.

К концу облучения в низкомолекулярной тиол-дисульфацной системе несколько увеличился коэффициент зн/зз, однако его значение и концентрация ец -групп оставались снижениями по сравнению с контрольными даннймй п фоновнм значением. Показатели аскорбатной системы нормализовались.

После четырехмесячного облучения ш ткани головного мозга подопытных крыс также определялся сдвиг окиолателько-восстанови-тельного равновесия в нкзкомолекулярной тиол-диоульфвдной система. При это:« уг;.;л1х,""-иось содержанке небелковых ви -групп до 1,46-0,06 ымоль/г ткани (в контроле 1,83-0,04 ммоль/г ткани) и возросло' количество зб -групп до 0,3-0,03 ммоль/г ткана (0,13-0,02 нмоль/г ткани в контроле).

Через месяц после прекращения облучения показатели низкомолекулярной тиол-днеульфидной системы в крови животных не отличались от данных контроля, но по сравнений с фоновыми значения!«! концентрации БН- и зз -груш оказались сниженными (р < 0,05). В ткани головного мозга в восстановительном периоде концентрация

Концентрация показателя Шлалъ/л)

3

2 -

Месяцы

4 5 После воздействия

12 3

Воздействие

Рис. I. Изменение концентрации зн -групп низкомолекулярной фракции крови крыс при воздействии ЭМИ в хроническом эксперименте (---- опит, — - контроль).

5Н/55

13 -1 ,

| \

1?. V ч \

П-1 \

10 9

I 2 3

Воздействие

Рис. 2, Динамика едо/ве коэффициента низкомолекулярных

. тиолов кровп крыс при воздействии ЗЖ в хрониче-.,; скол эксперименте (—- ошт, — г- контроль).

5

После воздействия

знценграцгтя показателей АОС {.% относительно контроля)

80 -70 -60

}

50 -!

40 -30 -20 -Ю

-10 --20 -

-Л

-,э -I

Г

-50 -А

А {

/ /

' /

^ /

//

/

/

А Ч/

/

V] I Ч'ч-гцы /

]

Воздействие

Пссле I воздействия

Рис. 3. Дднамика изменения ко;,шонентов аскорбатной системы при воздействии ЗМИ в хроническом эксперимента

(— концентрация АК, --- концентрация СФ,

-. - • - АД/ОФ коэффициент).

низкомолекулярных тиолов нормализовалась.

Таким образом, можно заключить,'что длительное воздействие ЗШ вызвало нарушение окислительно-восстановительного равновесия в обеих антиокисллтелышх системах. В крови снижение буферной емкости аскорбатной и гиол-дисульфидной систем сопровождалось главным образом снижением восстановленного вотетщала, в ткани головного мозга наблюдалось снижение эн -групп и увеличение концентрации окисленных тиолов. Уменьшение функциональной активности антиокислительных систем способствовало активации СРО, о чем свидетельствуют возросшая до 530,8^49,26 ммоль/г-сек активность каталазы (в контроле 383,9-38,04 ммоль/г«сек) и СОД на 13% (относительно фонового значения р 0,05) в крови подопытных крыс в конце облучения.

Сдвиги, выявленные в период облучения, и отсутствие полного восстановления компонентов неферкентативного звена АОС в периоде последействия (высокий уровень 05, сниженная концентрация БН-и ЭЭ -групп крови по сравнению с фоновыми значениями) свидетельствуют о снижении неспецифической резистентности организма крыс при хроническом воздействии ЭМИ ( Л 3,2 см) ШЭ 500

о

МкВт/сМ .

Сульфищрильные и дисульфидиые группы, обладая высокой реакционной способностью и возможностью окислительно-восстановительной модификации, участвуют не только в осуществлении ангиокси-донтных механизмов адаптации. Являясь неотъемлемой частью белков, многих ферментов они могут стать причиной нарушений самого широкого спектра (Соколовский В.В., 1984; Фоломеев В.0., 1984; Эйдус Л.Х., Корыстов Й.Н., 1985; БаггопБ., 1951).

В нашем эксперименте наряду с изменением состояния низкомолекулярной редокс-систе'мы отмечено изменение компонентов бел-

ксвой фракций тиолоз, подтверждающее их участие в реализации биоэффекта ЭШ1, описанное и другими авторами в УМ и дециметровом диапазонах (Клцовская И.А., 1968; Думанский Ю.Д. и соавт. ,1975).

Одним из основных последствий активации процессов свободно-радикального окисления является перекисное окисление липпдов мембран. Зто приводит к качественным преобразованиям мембранных структур клетки и характера белок-лшхидних взаимодействий, а основные сБойсгьа клетки в существенной мере зависят от состояния ее мембран к связанных с ними энзимов.

"3 нашем эксперименте характер изменения показателей кислотной стойкости эритроцитов коррелировал с данними изменения функциональной активности АОС, способной модулировать скорость реакций свободнорадикального окисления. Каибольпему напряженно фуяк-

р

дти А00 при энергетической нагрузке 4000 ыкВТ'ч/см соответствовало наиболее выраженное изменение показателей кислотной стойкости эрь:роаитов. Сместилось влево время начала и максимума гемолиза (на 73% и 39;» соответственно). 'При хроническом воздействии ЭШ на фоне снигення активности тканевых ангкокислигельных систем такжо определялось снижение кислотной стойкости эритроцитов. Тогда ках' облучение животных ЭШ с энергетической нагрузкой 2000 миБт-ч/с?"''', сспровоздавшееся активацией антиокиолительных систем и низкой активностью СОД в крови подопытных крно, вызвало увеличение прочности мембран эритроцитов: , сдвинулось вправо время начала и максимума гемолиза до 2,77±0,14 мин и 4,88^0,11 мин, в контроле соответственно 2,09-0,1 мин и 4,31^0,13 мин.

Результаты обследования добровольцев (4 человека), облучавшихся в течение месяца ЭШ о ЛПЭ 500 мкВт/см2 по 2 часа в день, выявили незначительное колебание исследуемых показателей АОС и

кислотной стойкости эритроцитов в пределах физиологической нормы по сравнению с исходными данными и периодом последействия.

Биоэффект ЭШ зависит не только от частоты, интенсивности, экспозиции, но и от характера модуляции электромагнитных колебаний. Влияние фактора прерывистости в электромагнитобиологш мало изучено. Однако, по мнению некоторых авторов, сама прерывистость является дополнительным фактором, усугубляющим воздействие ЭШ (Никитина Н.Г., 1982; Савин Б.Ы., 1984).

В нашем эксперименте при сравнении реакции организма на воздействие модулированным и немодулированным ЭШ (13 МГц) напряженностью 500 В/м при одинаковой падающей энергии выявлено изменение функции ДОС при обоих режимах облучения. Вместе с тем отмечены некоторые особенности реакции отдельных показателей и сроки их реализации в зависимости от режима облучения.

Многократное воздействие кодово-модулированным ЭШ вызвало отсроченный эффект в АОС. Учитывая, что изменения появились через месяц после прекращения облучения, можно предполагать, что воздействие модулированным ЭШ вызвало срыв адаптации в организме подопнтннх крас при многократном облучении ЭШ (13 МГц).

При действии немодулированши ЭШ наблюдался фазный характер реакции АОС крови, свидетельствующий, видимо, о компенсаторно-приспособительной -реакции организма подопытных крыс на это воздействие.

Облучение ЭШ КВ диапазона, независимо от режима генерации, вызвало повышение резистентности эритроцитов после облучения и в периоде последействия. Соотношение процессов катаболизма и регенерации эритроцитов определяется не только состоянием перокси-дациц и ингибирования СРО. Защита меточных мембран и внутриклеточных структур достигается снижением функциональной активности

кле'.ки, активацией буферных систем, предотвращай®« развитие ацвдоза, регенераторными процессами. Возможно, полученное повн-шение прочности мембран эритроцитов обусловлено повышенной стойкостью части более молодых клеток, поступающих в кровяное русло, благодаря влиянию ЭШ радиочастотного диапазона на нейро-гумо-ральную регулядяга эритропоэза (Артамонова В.Г. и соавт., 1979).

Полученные данные об изменении функциональной активности отдельных звеньев АОС и киолотной стойкости эритроцитов в зависимости от параметров ЭШ и модуляций дают основание рекомендовать наиболее информативные показатели в качестве биохимических критериев при нормировании ЭШ с целью выявления наиболее рангах изменений неспецифичеокой резистентности организма, что особенно важно при изучении бяоеффектов низкоингенсивного воздействия фзктора.

ВЫВОДЫ

1. Воздействие импульсно- и кодово-модулированных ЭМИ СМ и Е4 диапазона вызывает изменения в состоянии антиоксидантной система, кислотной стойкости эритроцитов, направленность и степень выра^зняоотя которых определяются интенсивностью, длительностью контакта (энергетической нагрузкой) и прерывистостьн облучения.

2. 1мМогократнсз воздействие 8МЙ (Л 3,2 см) по мере-увеличения энергетической нагрузки (1000, 2000, 4000 мкВт'ч/см^)'вызывает нараотаняс функционального напряжения гидрофильных анти-окяслительннт систем, ферментативного звена АОС и сниженко резистентности эритроцитов в крови. При этом установлен нелинейный характер резкцаи отдельных показателей АОС я киолотной стойкости эритроцитов.

3. Комплексное иооледование ферментативного и неферментативного звеньев АОС в крови и ткани головного мозга крыс выявило при хроническом облучении ЭМИ ППЭ 500 мкВт/см2 о ежедневной двухчасовой экспозицией снижение функциональной активности антиокислительных тиол-дисульфидной и аскорбатной сиотем, сопровождающееся активацией лроцеооов свободаорадикального окисления и снижением резистентности эритроцитов.

4. Изменение показателей, характеризующих состояние АОС и кислотной стойкости эритроцитов, в хроническом эксперименте имеет обратимый характер. Вместе с тем сохранение изменений отдельных показателей АОС по сравнению с фоновыми значениями в пзриод последействия свидетельствует о снижении неспецифической резистентности организма при хроническом облучении ЗШ ( Л 3,2 см) ШЗ 500 мкВт/см2.

5. Сравнение биологического эффекта непрерывных и кодово-модулированных ЭШ Ш диапазона при многократном облучении выявило большую биологическую активность модулированных ЭМИ.

6. Выявленные зависимости в реакции АОС и кислотной стойкости эритроцитов на воздействие ЭМИ невысоких уровней позволяют рекомендовать наиболее информативные тесты (определение тиол-дисульфвдного и аскорбатного равновесия, активность супероксид-дисмутазы и глюкозо-6-фосфатдегвдрогеназы в крови) для включения в комплексное исследование биоэффекгов ЭМП о целью гигиенической регламентация фактора.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

I. Зависимость биоэффекгов ЗШ ВЧ диапазона прерывистого характера от интенсивности и длительности воздействия // Тез.

докл. I съезда эпидемиологов, инфекционистов и гигиенистов Туркменистана. - Ашхабад, 1986. - Т. 2. - С. 49 (в соавт. с В.Н.Никитиной, Т.В.Калдцой, В.В.Добрынипой).

2. Сравнительная оценка биологического эффекта прерывистого и непрерывного ЗШ по некоторый биохимическим показателям у экспериментальных животных // Матер, науч. конф. молодых научных сотрудников и специалистов. - Л., 1988. - 6 с. - Деп. в ВНИИМИ 14.09.88. й 16199.

3. Биохимические изменения у лиц, контактирующих с кодово-модулированным ЭШ коротковолнового диапазона // Профессиональная патология от воздействия производственных факторов физической я химической природы. Сб. науч. тр. МНИИГ им. Ф.Ф.Эрисма-на. - М., 1989. - С. 50-57 (в соавт. с В.В.Добрыниной, В.Н.Никитиной).

Д. Состояние окислительно-восстановительных процессов в организме экспериментальных животных при воздействии высокочастотных электромагнитных полей // Гигиенические аспекты и биологической действие модулировавши электромагнитных полей диапазона радиочастот. Сб. науч. тр. №КИГ им. Ф.Ф.Эрисмана. - М., 1990. - 0. 52-55 (в садит, с И.Н. Макаровой, Л.П.Родионовой).