CC BY
23
JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2016 - V. 23, № 3 - P. 182-186
УДК: 611.018.5 D01:10.12737/21765
АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЙ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ КРЫС В ОТДАЛЕННОМ ПЕРИОДЕ ПОСЛЕ ТЕХНОГЕННЫХ КОМБИНИРОВАННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ
Э.Б. АЛЕКСАНДРОВА
Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Государственный научный центр РФ Институт Медико-биологических проблем РАН, Хорошевское шоссе, 76 «А», г. Москва, 123007, Россия,
e-mail: [email protected]
Аннотация. Реакция организма человека и животных на действие электромагнитных полей различной интенсивности, всегда сопровождается сдвигами показателей системы кроветворения. Указанные изменения в той или иной степени выявляются практически на всех интенсивностях. Однако, до сих пор не было обнаружено какой либо специфичности изменений исследуемых показателей, позволяющих в отсутствии данных дозиметрии однозначно диагностировать действие электромагнитного фактора. Появление нового диагностического оборудования, методик исследований позволяет дополнить полученные ранние результаты и делают актуальным продолжение исследований в этом направлении. Поэтому поиск диагностических критериев изменения значений показателей периферической крови позволяющих объективно оценить состояние пострадавших в случае возникновения чрезвычайной ситуации связанной с электромагнитным воздействием является актуальной проблемой современной медицины. Подробные описания характера изменений показателей периферической крови при острых воздействиях мощным КВ радиоизлучением в доступной литературе встречается мало.
В представленном исследовании в опытах на крысах изучали изменения показателей периферической крови в отдаленном периоде после моделирования воздействия излучения в диапазоне 410 МГц, с амплитудной модуляцией от 8 до 10 Гц. Установлено что, воздействие электромагнитными излучениями вызывает сдвиги в показателях периферической крови в отдаленном периоде.
Ключевые слова: электромагнитные излучения, комбинированные воздействия, адаптационные реакции, гематологические показатели, диагностические критерии.
ANALYSIS OF CHANGES OF PERIPHERAL BLOOD OF RATS IN THE REMOTE PERIOD AFTER COMBINED TECHNOGENIC ELECTROMAGNETIC RADIATION
E. B. ALEXANDROVA
Federal State Institution of Science "Institute of biomedical problems" of the RAS, Khoroshevskoe Highway 76A ",
Moscow, 123007, Russia, e-mail: [email protected]
Abstract. The reaction of the human body and animals to the action of electromagnetic fields of different intensity, always is accompanied by the changes of indexes of the blood. These changes in varying degrees are revealed in almost all intensities. However, until now it was not found any change specificity investigated indicators to diagnose unequivocally electromagnetic action in the absence of factor dosimetry data. The emergence of new diagnostic equipment, research methods allows us to complement the results obtained earlier and make the actual continuation of the research in this direction. Therefore, the search for diagnostic criteria change values of peripheral blood allows to objectively assess the condition of the victims in case of an emergency associated with electromagnetic exposure is an actual problem of modern medicine. In the available literature the detailed descriptions of the nature of the changes of peripheral blood in acute effects powerful HF radio waves are rare. In the present study in experiments on rats, the changes of peripheral blood in the remote period after the modeling of the impact of AMY were studied. The intervention was carried out in the range 4-10 MHz with amplitude modulation of 8 to 10 Hz. It was established that the impact of electromagnetic radiation causes changes in the peripheral blood in the long term.
JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2016 - V. 23, № 3 - P. 182-186
Key words: electromagnetic radiation, combined effects, adaptive response, hematological parameters, diagnostic criteria.
Введение. Несмотря на то, что в отечественной и зарубежной научной литературе опубликовано значительное количество работ о влияния физических факторов электромагнитной природы на показатели системы кроветворения [1,4,7,9,10,12] однако в этих работах содержатся противоречивые сведения.
Данные эпидемиологических исследований изучения отдаленных последствий предписываемых влиянию ЭМИ, в том числе возникающих специфических заболеваний крови, показывают, что нахождение стойких изменений в условиях воздействия реально существующих уровней ЭМИ у профессионалов и тем более у населения представляются весьма спорными [12,13].
Бурное развитие техники, как военного, так и гражданского назначения делает актуальным продолжение исследований в этом направлении.
На сегодняшний день можно считать доказанным, что одним из основных и информативных показателей действия различных неблагоприятных факторов окружающей среды на организм являются параметры периферической крови [2,12], поэтому целью нашего исследования стало - изучение корреляции показателей периферической крови в отдаленном периоде после техногенных комбинированных воздействий электромагнитных излучений на организм.
Материалы и методы исследования. Для
реализации задачи исследования, а также изучения влияния мощного электромагнитного излучения на изменение показателей периферической крови, было проведено 3 цикла эксперимента. В качестве объекта исследований было использовано 36 беспородных крыс-самцов линии Вистар весом 150-200 г, которые были поделены на опытные и контрольные группы (по 12 крыс в каждой группе). Работы выполнялись в соответствии с требованием норм биомедицинской этики и «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных». Крыс содержали в стандартных условиях вивария. Группы животных для исследования формировались в зависимости от показателей исходной реактивности организма, которая оценивалась по эмоцио-
нально-поведенческим реакциям.
В качестве источника техногенных комбинированных воздействий использовалось мощное коротковолновое (КВ) радиоизлучение. Опыт №1 (диапазон 4-10 МГц, с амплитудной модуляцией от 8 до 10 Гц, в течении 5 дней, 30 минут воздействие, 45 минут пауза), со следующими интенсивностями Опыт №1 (80 В/м); Опыт №2 (более 100 В/м).
Во время проведения эксперимента параметры окружающей среды контролировались с помощью прибора «ТКА-ПКМ» (освещенность в видимом диапазоне спектра, температура воздуха, относительная влажность), радиационный фон с помощью дозиметра ДКУ-02У «Арбитр», параметры электромагнитного поля измерялись при помощи измерителя уровней электромагнитных излучений П3-31.
Кровь для исследований гематологических показателей в отдаленном периоде после воздействия комбинированных световых, звуковых и ЭМИ факторов, отбиралась из хвостовой вены на 3-й; 7-й, 10-й, 14 и 20-й день после облучения в опытной и контрольной группе, в одноразовые пластиковые пробирки с антикоагулянтом (ЭДТА). Отобранные пробы в течении 4-х часов доставлялись в клинико-диагностическую лабораторию и анализировался с использованием автоматизированного гематологического анализатора МЕК-6400}/К, данные исследования проводились с участием доктора медицинских наук, профессора Ивановой Л. А.
Результаты и их обсуждение. В табл. 1 и табл. 2 обобщены и представлены гематологические показатели периферической крови экспериментальных крыс, полученные на 10е и 20 е сутки в отдаленном периоде после техногенных комбинированных воздействий электромагнитных излучений.
Динамика основных показателей периферической крови (гемоглобина, лейкоцитов и эритроцитов) оценивалась по сравнению % отношения полученного значения каждого показателя от исходного (базового) показателя. В качестве базового принималось значение показателей периферической крови контрольной (ложнооблученной группы экспериментальных животных) полученные на 3-й, 7-й, 10-й, 14-й и
20-й день после воздействия.
Таблица 1
Показатели гемограммы периферической крови экспериментальных животных (крыс ) на 10е сутки после воздействия КВ радиоизлучением (интенсивностью 80 В/м) , полученные на гематологическом анализаторе МЕК - 6400//К
Примечание: * - достоверное различие между средними значениями в опыте и в контроле по Ь-критерию Стьюдента
Таблица 2
Показатели гемограммы периферической крови экспериментальных животных (крыс ) на 20-е сутки после воздействия КВ радиоизлучением, (интенсивностью 80 В/м) , полученные на гематологическом анализаторе МЕК - 6400//К
При анализе полученных результатов проведенных экспериментов выявлено, что в условиях воздействия КВ радиоизлучением, наблюдается достоверное изменение динамики гематологических показателей периферической крови (табл. 1) с явно выраженным проявлением к 10 дню после окончания воздействия. В экспериментальной группе (опыт №1) по сравнению с контролем обнаружены статистически значимые снижения уровня гемоглобина, до 10% (с максимальным проявлением к 20 дню после воздействия), незначительное снижение количества лейкоцитов, эритроцитов. Такая реакция эритроцитов и лейкоцитов на техно-
генные комбинированные электромагнитные воздействия на наш взгляд может говорить об изменении физико-химических свойств крови, и а так же являться косвенным показателем запуска механизма стресс-реакции через процессы гормональной регуляции.
Таким образом, в экспериментах на животных, установлено, что в условиях воздействия КВ радиоизлучением (опыт №1), происходит достоверное изменение динамики гематологических показателей периферической крови (табл. 1) с явно выраженным проявлением к 10 дню после окончания воздействия. В экспериментальной группе животных (опыт №1) по сравнению с контролем обнаружены статистически значимые снижения уровня гемоглобина, (с максимальным проявлением к 20 дню после воздействия).
В табл. 3 и 4 представлены данные полученные на 10е и 20е сутки после воздействия КВ-радиоизлучением с интенсивностью более 100 В/м.
Таблица 3
Показатели гемограммы периферической крови экспериментальных животных (крыс ) на 10е сутки после воздействия мощным электромагнитным излучением (интенсивностью более 100 В/М), полученные на гематологическом анализаторе МЕК - 6400//К
Показатели Норма Опыт «=12 Контроль «=12
Лейкоциты, 109/л 8-14 6,79±0,66* 9,52±0,42
Эритроциты, 1012/л 5,5-11 3,69±0,68* 7,2±0,61
Гемоглобин, г/л 120-180 126,33±4,46 147,83±8,92
Гематокрит, о/ % 23-55 42,55±3,52 42,98±2,55
Примечание: * - достоверное различие между средними значениями в опыте и в контроле по 1:-критерию Стьюдента, р<0,05
Таким образом, в экспериментах на животных, установлено, что в условиях воздействия мощным КВ радиоизлучением (опыт №1) , происходит достоверное изменение динамики гематологических показателей периферической крови (табл. 1) с явно выраженным проявлением к 10 дню после окончания воздействия. В экспериментальной группе животных (опыт №1) по сравнению с контролем обнаружены статистически значимые снижения уровня ге-
Показатели Норма Опыт «=12 Контроль «=12
Лейкоциты, 109/л 8-14 9,3±0,73 9,52±0,42
Эритроциты, 1012/л 5,5-11 5,36±0,25* 7,2±0,61
Гемоглобин, г/л 120180 143,83±2,7 * 147,80±3,46
Гематокрит, % 23-55 36,52±1,22 * 42,98±2,55
Показатели Норма Контроль «=12 Опыт «=12
Лейкоциты, 109/л 8-14 9,12±0,26 7,34±0,15*
Эритроциты, 1012/л 5,5-11 6,44±0,34 5,87±0,23*
Гемоглобин, г/л 120180 143,66±8,52 136,16±2,37 *
Гематокрит, % 23-55 41,21±3,85 34,88±0,89*
Примечание: * - достоверное различие между средними значениями в опыте и в контроле по Ь-критерию Стьюдента
моглобина, (с максимальным проявлением к 20 дню после воздействия).
Таблица 4
Показатели гемограммы периферической крови экспериментальных животных (крыс ) на 20е сутки после воздействия мощным электромагнитным излучением (интенсивностью более 100 В/М), полученные на гематологическом анализаторе МЕК - 6400//К.
Примечание: * - достоверное различие между средними значениями в опыте и в контроле, по 1:-критерию Стьюдента, р<0,05
С первых лет исследования проблемы действия электромагнитных излучений на организм опубликовано большое количество работ об изменении состава крови человека и животных. Одни авторы [5,6], отмечали тенденцию к уменьшению уровня эритроцитов, другие [3,4], наоборот обнаруживали увеличение содержания эритроцитов и снижение их кислотной стойкости.
Следовательно, выявленные в наших экспериментах изменения периферической крови в основном свидетельствуют об угнетении системы кроветворения, с тенденцией к лейкопении, и анемии, что на наш взгляд является кос-
венным показателем проявления стресс-реакции через активацию гипоталамо-гипофизарной системы при воздействии исследуемых факторов.
Таким образом, результаты исследований, как собственных, так и опубликованных в отечественной и зарубежной литературе подтверждают данные о влиянии техногенных комбинированных воздействий электромагнитных излучений на биологические объекты в отдаленном периоде, что выражается в сдвигах со стороны такой чувственной системы как периферическая кровь. Однако до настоящего времени нет четко сформулированной теории и механизма биологического действия техногенных комбинированных воздействий электромагнитных излучений на организм, так и на кровь в частности, поэтому продолжение исследований в данном направлении сохраняют свою актуальность.
Выводы:
1. При воздействии КВ-радиоизлучением происходят сдвиги в показателях периферической крови с максимальным проявлением на 20 е сутки после воздействия.
2. Такая реакция эритроцитов и лейкоцитов на техногенные комбинированные воздействия на наш взгляд может говорить об изменении физико-химических свойств крови, и а так же являться косвенным показателем запуска механизма стресс-реакции через процессы гормональной регуляции.
Показатели Норма Контроль «=12 Опыт «=12
Лейкоциты,109/л 8-14 9,12±0,26 8,28±0,47
Эритроци- ты,1012/л 5,5-11 6,44±0,34 5,64±0,31*
Гемоглобин, г/л 120180 143,66±8,52 132,5±3,97 *
Гематокрит, % 23-55 41,21±3,85 37,8±2,73*
Литература
1. Антонишкис Ю.А., Хадарцев А. А., Несмеянов А. А. Радиационная гематология в системе контроля состояния здоровья моряков (Гемато-логическая диагностика донозологических состояний и острой лучевой болезни). Тула - Санкт-Петербург, 2013. 304 с.
2. Бриджес Д.Э., Приг М.Г. Биологическое действие электрического поля промышленной частоты // ТИНЭР. 1981. Т.69, №9. С. 5-35.
3. Гинзбург Д.А., Садчикова М.Н. Корковая электрическая активность у лиц с явлениями воздействия полей радиочастот. Гигиена труда и биологическое действие полей радиочастот. II научная конференция. Аннотация докладов. М., 1963. С. 17-18.
References
Antonishkis YuA, Khadartsev AA, Nesmeyanov AA. Radiatsionnaya gematologiya v sisteme kontrolya sos-toyaniya zdorov'ya moryakov (Gemato-logicheskaya diagnostika donozologicheskikh sostoyaniy i ostroy luchevoy bolezni) [Radiation Hematology in the status of seafarers health monitoring system (blood-logical diagnosis prenosological states and acute radiation sickness)]. Tula - Sankt-Peterburg; 2013. Russian. Bridzhes DE, Prig MG. Biologicheskoe deystvie elektri-cheskogo polya promyshlennoy chastoty [Biological effects of power-frequency electric field]. TINER. 1981;69(9):5-35. Russian.
Ginzburg DA, Sadchikova MN. Korkovaya elektri-cheskaya aktivnost' u lits s yavleniyami vozdeystviya poley radiochastot. Gigiena truda i biologicheskoe deystvie poley radiochastot. II nauchnaya konferent-siya. Annotatsiya dokladov. Moscow; 1963. Russian.
4. Дрогичина Э.А. К клинике хронического воздействия СВЧ на организм человека. В сб. «О биологическом действии сверхвысоких частот». Труды Института гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР. М., 1960. С. 23-31
5. Кеворкян А.А. Работа с высокочастотными импульсными генераторами с точки зрения гигиены труда // Гигиена и санитария. 1948. №4. С. 26-30.
6. Моисеева О.И. Физиологические механизмы регуляции эритропоэза. Ленинград, Из-д.во «Наука», 1985. 145 с.
7. Савин Е.И., Исаева Н.М., Субботина Т.И., Хадар-цев А.А., Яшин А.А.. Воздействие модулирующих факторов на формирование равновесных состояний в условиях необратимого патологического процесса (экспериментальное исследование). Тула: Изд-во ТулГУ, 2012. 146 с.
8.
9.
10. Хадарцев А.А., Субботина Т.И., Иванов Д.В., Гонта-рев С.Н., Яшин А.А., Луценко В.Д., Татьяненко Т.Н., Семикопенко А.В., Савин Е.И., Митюшкина О.А. Медико-биологические аспекты клеточных технологий: Монография / Под ред. А.А. Хадарцева - Тула: Изд-во ТулГУ - Белгород: ЗАО «Белгородская областная типография», 2013. 288 с.
11. Храмоненко С.С., Ракитянская А.А. Электрофорез клеток в норме и патологии. Минск, 1974. 144 с.
12. Шандала М.Г., Зуев В.Г., Ушаков И.Б., Попов В.И. Справочник по электромагнитной безопасности работающих и населения. Воронеж: Истоки, 1998. 82 с.
13. Robinette C.D., Silverman C., Jablon S. Effect upon health of occupational exposure to microwave radiation (radar) // Amer. J. Epidemiol. 1980. V.112, N1. P. 39-53.
Drogichina E.A. K klinike khronicheskogo vozdeyst-viya SVCh na organizm cheloveka. V sb. «O biologi-cheskom deystvii sverkhvysokikh chastot». Trudy Insti-tuta gigieny truda i profzabolevaniy AMN SSSR. Moscow; 1960. Russian.
Kevorkyan AA. Rabota s vysokochastotnymi im-pul'snymi generatorami s tochki zreniya gigieny truda [Dealing with low frequency pulse generator in terms of occupational health]. Gigiena i sanitariya. 1948;4:26-30. Russian.
Moiseeva OI. Fiziologicheskie mekhanizmy regulyatsii eritropoeza [Physiological mechanisms of regulation of erythropoiesis]. Leningrad, Iz-d.vo «Nauka»; 1985. Russian.
Savin E.I., Isaeva N.M., Subbotina T.I., Khadartsev AA, Yashin AA. Vozdeystvie moduliruyushchikh faktorov na formirovanie ravnovesnykh sostoyaniy v usloviyakh neobratimogo patologicheskogo protsessa (eksperimen-tal'noe issledovanie) [The impact of modulating factors on the equilibrium states in terms of irreversible pathological process (experimental study)]. Tula: Izd-vo Tul-GU; 2012. Russian.
Sanitarno-epidemiologicheskie trebovaniya k ustroyst-vu, oborudovaniyu i soderzhaniyu eksperimental'no-biologicheskikh klinik (vivariev). SP 2.2.1.3218-14. Russian.
Ushakov IB. Kombinirovannye vozdeystviya v ekologii cheloveka i ekstremal'noy meditsine [The combined effects of human ecology and extreme medicine]. Moscow: Izdattsentr; 2003. Russian.
Khadartsev AA, Subbotina TI, Ivanov DV, Gontarev SN, Yashin AA, Lutsenko VD, Tat'yanenko TN, Semikopenko AV, Savin EI, Mityushkina OA. Mediko-biologicheskie aspekty kletochnykh tekhnologiy: Monografiya / Pod red. A.A. Khadartseva - Tula: Izd-vo TulGU - Belgorod: ZAO «Belgorodskaya oblastnaya tipografiya»; 2013. Russian.
Khramonenko SS, Rakityanskaya AA. Elektroforez kle-tok v norme i patologii [Electrophoresis cells in health and disease]. Minsk; 1974. Russian. Shandala MG, Zuev VG, Ushakov IB, Popov VI. Spra-vochnik po elektromagnitnoy bezopasnosti rabo-tayushchikh i naseleniya [Electromagnetic Safety Manual workers and the public]. Voronezh: Istoki; 1998. Russian.
Robinette CD, Silverman C, Jablon S. Effect upon health of occupational exposure to microwave radiation (radar). Amer. J. Epidemiol. 1980;112(1):39-53.
Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, оборудованию и содержанию экспериментально-биологических клиник (вивариев). СП 2.2.1.3218-14.
Ушаков И.Б. Комбинированные воздействия в экологии человека и экстремальной медицине. М.: Из-датцентр, 2003. 442 с.
