CC BY
14
TO THE QUESTION OF MODULATING INFLUENCE OF SOME PHYSICAL FACTORS ON BIOLOGICAL ACTION OF EMF 50 Hz
Nazarenko V.I.
ДО ПИТАННЯ МОДУЛЮЮЧОГО ВПЛИВУ ДЕЯКИХ Ф1ЗИЧНИХ ФАКТОР1В НА Б1ОЛОПЧНУ Д1Ю ЕМП 50 гц
НАЗАРЕНКО В.1.
ДУ «1нститут медицини працi АМН Укра'ши», м. КиТв
УДК 613.647+612.1:001.5
K^40Bi слова: фiзичнi фактори, магштне поле 50 Гц, бiологiчна дiя, модулюючий вплив.
останн1м часом магштн! поля (МП) промислово'Т частоти (50/60 Гц), як1 являють собою магытну складову електромаг-н1тного поля, стають об'ектом тдвищено'Т уваги з точки зору визначення медико-бюлопчних ризик1в Т'хнього негативного впливу [1-3]. Визнаеться, що оц1нка б1олог1чних ефект1в, що виникають внасл1док д1Т ЕМП 50 Гц, вимагае нагального по-шуку адекватних маркер1в ек-спозиц1Т, у тому числ1 I для ви-падюв сполученого або комб1-нованого впливу з Ышими чин-никами [4]. Як один з можливих механ1зм1в д1Т МП 50/60 Гц на живий оргашзм розглядаеться Тхн1й вплив на втьнорадикальш процеси (ВРП) [5,6]. Оск1льки у реальному довк1лл1 МП 50/60 Гц часто д1ють у комплекс! з ¡н-шими ф1зичними факторами (шумом, в1брац1ею), виникае питання щодо визначення мо-дулюючого впливу цих факто-р1в на бюлопчну д1ю головного чинника [7]. Шитиков В.К. та Ы. [8] вважають, що результат су-мюно'Т д1Т дек1лькох фактор1в може бути зведений до таких механ1зм1в: сенсиб1шзаци або потенц1ювання; простоТ повноТ або неповноТ сумац1Т; незалеж-
К ВОПРОСУ МОДЕЛИРУЮЩЕГО ВЛИЯНИЯ НЕКОТОРЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ЭМП 50 гц Назаренко В.И.
В хроническом эксперименте на белых крысах показано, что биологическое действие магнитного поля 50 Гц с уровнями 7, 250, 7000 мкТл на фоне нормативных уровней шума (80 дБА) и повышенной температуры воздуха (28оС) может приводить к изменению амплитуды реакций отдельных звеньев систем ПОЛ/АОЗ по сравнению с его изолированным действием. Модулирующее влияние шума проявляется в преобладании доли синергических эффектов (67% всех случаев взаимодействия фактора), в то время как влияние повышенной температуры характеризуется преобладанием эффектов антагонизма факторов (73% всех случаев).
Ключевые слова: физические факторы, магнитное поле 50 Гц, биологическое действие, модулирующее влияние.
© Назаренко В.1. СТАТТЯ, 2009.
3 Environment & Health № 3 2009
нот дм, коли сптьний результат визначаеться величиною най-бшьш впливового фактора; компенсацп, коли сумарний ефект менший в1д впливу л1м1-туючого фактора [8]. Вщзнача-еться, що взаемод1я фактор1в на р1вн1 окремих систем орга-шзму залежить I вщ ТхньоТ Ытен-сивност1, I в1д тривалост1 д1Т [9, 10]. На думку деяких дослщни-юв, для гостроТ дм великих р1в-шв характеры р1зноман1тн1 ефекти — потенцювання, ади-тивна д1я, антагошзм, незалеж-на д1я; за тривалого хроычного впливу малою дозою перева-жають адитивний ефект I не-залежна д1я, а потенц1ювання трапляеться дуже рщко [11, 12]. Запропоновано для моди-ф1куючих певн1 бюлопчы ефекти агент1в визначати коефщ1ен-ти взаемод1Т фактор1в [13].
Метою роботи було досл1-дження д1апазону модиф|кац1Т' ефект1в впливу МП 50 Гц за по-казниками ВРП периферичноТ' кров1 щур1в на фон норматив-них р1вн1в шуму та тдвищено'Т температури пов1тря.
Об'ект та методи досл^ дження. Досл1дження впливу МП 50 Гц на фон1 шуму та п1дви-щеноТ температури пов1тря проведено у хрон1чному експе-римент1 (8 м1с. експозиц1Т + 1 мю. постекспозиц1йний пер1од) на бтих щурах. Тривал1сть до-бовоТ експозиц1Т становила 2 години. У кожнм сер1Т тварин експонували певною комб1на-ц1ею МП 50 Гц з р1внями магшт-ноТ Ыдукци 7, 250 або 7000 мкТл та "бшого" (р1вновелик1 р1вн1 звукового тиску за спектром октавних частот) шуму 80 дБА I тдвищено'Т температури пов1-тря (28оС). Для оцшки ефект1в впливу проведено дослщження стану системи перекисного окислення л1п1д1в (ПОЛ) за вм1-стом у сироватц1 кров1 малонового д1альдегщу (МДА) [14]; стан системи антиоксидантно-го захисту (АОЗ) визначали за
-о-
TO THE QUESTION OF MODULATING INFLUENCE OF SOME PHYSICAL FACTORS ON BIOLOGICAL ACTION OF EMF 50 hz Nazarenko V.I.
In the chronic experiment on white rats, it was shown that a biological action of a magnetic field 50 Hz with levels 7, 250, 7000 7000 mkT on a background of normative levels of noise (80 dBA) and increased temperature of air (28°C) can
result in changes of amplitude reactions of separate links of systems of antioxidant protection and lipid peroxidation of organism in comparison with its isolated action. The modulating influence of noise is displayed in a prevalence of a share of synergetic effects (67 % of all cases of factors interaction), while the influence of increased temperature is characterized by prevalence of antagonistic effects of the factors (73 % of all cases).
активнютю фермен^в СОД, ка-талази (КТ) i концентра^ею це-рулоплазмЫу (ЦП) у кровi щурiв [15-17]. Для дослщження мо-диф^ючого впливу шуму та т-двищеноТ температури пов^ря на дю МП 50 Гц розраховували коефщент взаемодп факторiв як вщношення ефекту фактора у присутност модифкатора (Ер+М) до ефекту одного фактора (Ер) за формулою: W= Ер+М/Ер [13]. Достовiрнiсть результат, Тхню групову рiзницю проаналiзовано за tP-критерiем Ст'юдента.
Результати дослщжень та Ух обговорення. У таблиц 1 наведено змши показниюв АОЗ/ПОЛ бiлих щурiв за iзольо-ваноТ дiТ МП 50 Гц в експери-ментi пiсля 1 та 8 мю. експозицiТ i через 1 мiс. вiдновлення. Як бачимо, за умов iзольованоТ дм МП 50 Гц пiсля 1 мюяця експо-зицiТ спостерiгаеться достовiр-не (Р<0,05) збiльшення актив-ност ферменту каталази (КТ, мкМ/мiн•мг) на 29-43%, яке залежить в1д рiвня магнiтноТ ш-дукцiТ. За дм рiвнiв МП 50 Гц 250 i 7000 мкТл спостерiгали помине збiльшення (на 36-43%) МДА на фонi майже подiбного зростання (на 31-43%) актив-ностi КТ. Дiя найменшого рiвня 7 мкТл не призводила до зростання концентраци МДА у кро-вi щурiв протягом всього експе-рименту.
При збiльшеннi тривалост експозицiТ до 8 мюящв у станi систем ПОЛ/АОЗ спостерка-лося зменшення юлькост по-казникiв з достовiрними змЫа-ми. При цьому дiя рiвня магшт-ноТ iндукцiТ 7 мкТл призводила до зменшення (на 36%) кон-центраци ЦП; за дм рiвнiв МП 250 i 7000 мкТл спостеркали нормалiзацiю рiвня МДА на фо-нi пiдвищеноТ на 22-36% актив-ностi КТ порiвняно з контрольною групою (Р<0,05).
У перiод вiдновлення 1 мю. у групах тварин з рiвнями експо-
зицiï MarHiTHOï Ыдукцп 250 та 7000 мкТл спостеркаеться тенденция до пщвищення концентраци МДА у KpoBi щурiв на 11% (Р<0,1) на фонi вщсутност ак-тивiзaцiï ферментiв системи АОЗ (Р>0,1), що свiдчить, на нашу думку, про певний "сшд" одержано!' експозицк
Дiя зазначених рiвнiв МП 50 Гц на фон нормативних piB-нiв шуму (80 дБА) та пщвище-ноï температури пов^ря (28оС) призводить у 38% випадюв до змiн (у разах) ампл^уди вщпо-вiдних pеaкцiй окремих ланок ПОЛ/АОЗ поpiвняно з iзольо-ваною дiею фактора (табл. 2). При цьому модулюючий вплив шуму та пiдвищеноï температури повiтpя на дю МП 50 Гц, за розрахунками коефщен^в взaемодiï (W) фaктоpiв, про-являеться у змiнaх активной КТ (41% випaдкiв), СОД (37% випадюв), МДА (37% випaдкiв). За умов комбiновaноï дiï цих фaктоpiв нaйчaстiше спостери гаеться послаблення (W <1,00) дм МП 50 Гц у 78% випадюв.
За показником перекисного окислення лтдов мДа досто-вiрнi ефекти взаемодiТ факто-рiв (W=1,14-1,15) вщзначають-ся переважно на останньому етат експерименту (через 8 мюя^в) та зберiгаються у вд новлювальний перiод №=0,78-1,22), особливо у групах з до-датковим впливом шуму.
За змшами КТ ефекти взаемодп факторiв вiдзначаються, головним чином, на першому етапi експерименту i сто-суються послаблення впливу МП 50 Гц №=0,73-0,84), за винятком комбшацп МП 250 мкТл i шуму ^=1,16).
Найбшьше значення коефщ-ента взаемодп факторiв вщзна-чаеться за змЫами активностi СОД (W=2,18) для комбшова-ного впливу МП 50 Гц з рiвнем 7 мкТл i шуму.
За величиною коефщента взаемодiТ факторiв (W) найпо-м^шшим е Тхнiй синергiзм (W>1,00): за дм найменшого рiвня МП 7 мкТл — 67% вах пом^них ефектiв модуляцiТ
Таблиця 1
Показники систем АОЗ/ПОЛ у хрошчному експериментi за iзольованоï дй" МП 50 Гц
Показник ПОЛ/АОЗ Р1вень МП 50 Гц, мкТл Експозиц1я 1 м1сяць вщ-новлення
1 м1сяць 8 м1сяц1в
МДА, мкМ/мл 0 4,65±0,28 7,66±0,22 8,53±0,15
КАТ, мкМ/мшомг 43,3±2,3 37,0±2,0 42,2±2,2
СОД, ОА/мшомг 4,27±0,32 4,19±0,47 3,52±0,21
МДА, мкМ/мл 7 5,01±0,48 7,81±0,21 8,26±0,16
КАТ, мкМ/мшомг "55,7±1,8* 37,3±1,8 45,3±3,2
СОД, ОА/мшомг 4,94±0,43 2,75±0,63 3,46±0,31
МДА, мкМ/мл 250 "6,64±0,78* 8,22±29 9,45±0,45
КАТ, мкМ/мшомг "56,5±3,0* "50,3±2,1* 45,7±2,7
СОД, ОА/мшомг 4,48±0,37 5,33±0,59 3,47±0,37
МДА, мкМ/мл 7000 "6,34±0,62* 8,27±0,31 "9,43±0,47
КАТ, мкМ/м1номг "62,0±5,3* "45,1±1,6* 45,9±2,2
СОД, ОА/мшомг 5,10±0,43 4,59±0,29 3,54±0,29
Примтка: * — змiни достовiрнi (P<0,05); л — збльшення значення показника.
№ 3 2009 Environment & Health 4
-о-
впливу. Для рiвня магштноТ ш-дукцп 250 мкТл частка синер-ri4HoT взаемодп факторiв зменшуеться до 27%, а для рiвня 7000 мкТл — до 18%.
Модулюючий вплив шуму на дю МП 50 Гц проявляеться у переважанш частки синергiзму фaкторiв (67% вах випaдкiв), у той час як вплив пщвищеноТ температури характеризуеться переважанням ефекту антаго-нiзму (73% випадюв). Сумiснa дiя шуму та пщвищеноТ температури характеризуються переважанням антагошзму фак-торiв (72% випaдкiв), що вла-стиве i для дiT пiдвищеноT температури пов^ря.
У вiдновлювaльний перiод 1 мюяць для деяких покaзникiв АОЗ/ПОЛ рееструються вщхи-лення вiд значень, характерних для iзольовaного впливу МП 50 Гц, що пщтверджуе певну сталють змiн функцiонaльного стану фiзiологiчних систем пiд тривалим комбiновaним впли-вом даних чинникiв.
На нашу думку, означен ефекти взаемоди МП 50 Гц, шуму, пщвищеноТ температури пов^ря потрiбно враховувати при лабораторних i епщемюло-гiчних дослщженнях несприят-ливого впливу електромагшт-них полiв промисловоТ частоти, якi у реальних умовах можуть часто дiяти у комплексi з шши-ми чинниками довктля.
Висновки
1. Для хрошчноТ дiT МП 50 Гц з рiвнями мaгнiтноT i ндукц^Т 7,250,7000 мкТл на оргашзм 6i-
ФУНДАМЕНТАЛЬН1 ДОСЛ1ДЖЕННЯ =
лих щурiв е характерним на-самперед збтьшення (на 3643%) концентрaцiT МДА у кровi i зростання (на 31-43%) актив-ностi каталази.
2. Дiя МП 50 Гц на фон нор-мативних рiвнiв шуму (80 дБА) та пiдвищеноT температури по-вiтря (28оС) може призводити до змЫ aмплiтуди реaкцiй окре-мих ланок ПОЛ/АОЗ у порiвнян-нi з його iзольовaною дieю.
3. Модулюючий вплив шуму на бюлопчну дiю МП 50 Гц проявляеться у переважанш частки синерпзму фaкторiв (67% вах випaдкiв), у той час як вплив пщвищеноТ температури характеризуеться переважанням ефекту антагошзму (73% випадюв).
4. Найбшьше значення коефи щента взaeмодiT фaкторiв вщ-значаеться за змЫами актив-ностi СОД (W=2,18) для комбi-нованого впливу МП 50 Гц з рiвнем 7 мкТл i шуму.
5. За змшами aктивностi каталази ефекти взаемодп фак-торiв вiдзнaчaються переважно
Таблиця 2
Змши коефiцieнтiв взаемодГГ (W) факторiв за показниками АОЗ/ПОЛ бших щурiв у хрошчному експериментi
Показники ПОЛ/АОЗ МП мкТл Шум (80 дБА) Т-ра (28°С) Шум (80 дБА)+т-ра (28°С)
1 мю. 8 мю. 1 мю. вднов. 1 мю. 8 мю. 1 мю. вщнов. 1 мю. 8 мю. 1 мю. вщнов.
МДА 7 - - 1,22* - 1,15* - - - 1,15*
СОД - 2,18* 1,29* - - 0,80* - -
КАТ 0,78* 1,30* - 0,84* - - - - -
МДА 250 - - 0,75* - 1,10* 0,78* - - 0,74*
СОД - - - - 0,64* - 0,83* - -
КАТ 1,16* - - 0,83* 0,65* - - - -
МДА 7000 - - - - - 0,85 - 1,14* 0,86
СОД - - 1,28* 0,75* 0,72* - 0,71* 0,81* -
КАТ - - - 0,84 0,68* - 0,73* 0,78* 0,83*
Примтка: "-" — вдсутнсть значимих зм1н показника пор1вняно з ¡зольованою д1ею МП 50 Гц; * — зм1ни достов1рн1 (P<0,05).
на першому етат експеримен-ту i стосуються послаблення впливу МП 50 Гц (W=0,73-0,84).
Л1ТЕРАТУРА
1. Proposals for Limiting Exposure to Electromagnetic Fields (0-300GHz): Concultation Document / National Radiolocal Protection Board. — Chilton, Didcot.
— 1 May 2003. — 187 p.
2. International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection: Guidelines for limiting exposure to time-varying electric, magnetic, and electromagnetic fields (up to 300 GHz) // Health. Phys. — 1998.
— V. 74. — P. 494-522.
3. Moulder J. Power Lines and Cancer FAQs (last update of "What's New": 13-Aug-2006)/ On line: http:// www.mcw.edu/gcrc/cop/powerli-nes-cancer-faq/toc.html
4. Пальцев Ю.П., Рубцова Н.Б., Походзей Л.В. Основные задачи обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия работающих в условиях воздействия электромагнитных полей // В сб.: Матер. VI Всерос. конгресса "Профессия и здоровье", 30 окт. -1 нояб. 2007 г. — М.: Дельта, 2007. — С. 170-172.
5. Fiorani M., Biagiarelli B., Vetra-no F., Guidi G., Dacha M., Stocchi V. In vitro effects of 50 Hz magnetic fields on oxidative damaged rabbit red blood cells // Bioelectromag.
— 1997. — V 18. — P. 125-131.
6. Lee B.-Ch., Johng H.-M., Lim J.-K. et al. Effect of extremely low frequency magnetic field oh the antioxidant defense system in mouse brain: a cheminolumines-cence study // Journ. Photochem. Photobiol. B: Biology. — 2004. — Vol. 73, Iss. 1-2. — P. 43-48.
7. Суворов Г.А., Пальцев Л.В., Прокопенко Л.В., Походзей Л.В., Рубцова Н.Б., Тихонова ГИ. Физические факторы и стресс // Мед. труда и пром. экология. — 2002. — № 8. — С. 1-4.
8. Шитиков В.К., Розен-берг ГС., Зинченко Т.Д. Количественная гидроэкология:
5 Environment & Health № 3 2009
О
методы системной идентификации. — Тольятти: ИЭВБ РАН, 2003. — 463 с.
9. Либерман А.Н., Рамза-ев П.В. Методологические аспекты гигиенической оценки сочетанных воздействий факторов радиационной и нерадиационной природы. / В кн.: Метод. аспект. гигиенич. ис-след. сочетан. и комб. возд.
— М., МЗ СССР. — 1986. — С. 25-32.
10. Пантюхина А.Г., Дергаче-ва И.П., Петин В.Г. Синергизм и условия его проявления при комбинированном воздействии физических и химических факторов на биологические объекты // II съезд биофизиков России: тез. докл., 25-27 августа 1999 г, Москва. — М., 1999. — Т. 3. — 829 с.
11. Измеров Н.Ф., Корбако-ва А.И. Состояние проблемы гигиенического нормирования неблагоприятных факторов производственной среды в СССР // Гигиена и санитария.
— 1977. — № 11.
12. Гигиеническое нормирование факторов производственной среды и трудового процесса / Под ред. Н.Ф. Из-мерова, А.А. Каспарова. — М.: Мед., 1986. — 240 с.
13. Журавлев В.Ф. Методологические подходы к оценке сочетаний поражений факторами радиационной и нерадиационной природы. / В кн.: Метод. аспект. гигиенич. исслед. сочетан. и комб. возд. — М., МЗ СССР. — 1986. — С. 50-56.
14. Андреева Л.И., Кожемякин Л.А., Кишкун А.А. Модификация метода определения перекисей липидов в тесте с тио-барбитуровой кислотой // Лабораторное дело. — 1988. — № 11. — С. 41-43.
15. McCord J.M., Fridovich I. Superoxide dismutase: an enzy-mic function for erythrocuprein (hemocuprein) // J. Biol. Chem.
— 1989. — V. 244, № 22. — P. 6049-6055.
16. Aebi H.E. Enzymes 1: oxi-doreductases, transferases. — In Bergmeyer H., Ed. Methods of enzymatic analysis. — 1980. — V. III. — P. 273-282.
17. Чевари С., Андял Т., Яш-тренгер Я. Определение анти-оксидантных параметров крови и их диагностическое значение (модификация метода Fraidi R) // Лабораторное дело. — 1991.
— № 10. — С. 9-13.
Надйшло до редакцИ 30.05.2009.
STATE OF PROOXIDANT-ANTIOXIDANT EQUILIBRIUM IN RATS' ORGANISM UNDER SUBCHRONICAL EXPOSURE OF PESTICIDES MIXTURES
Pel'o I., Leonenko O., Omelchuk S., Sasinovich L.
CTAH llPOOKCHflAHTHO-AHTHOKCHflAHTHOÏ
PIBHOBAiH B OPÎAHI3MII|VPIB 3A CY6XPOHIHHOÏ fllï CYMIIUEH HECTHUHfllB
стаными роками у стьському господapствi (зокрема в овочи вництвО все частше застосо-вуються сумiшi пестицидов, що зaпобiгaе розвитку резистент-ност шкодочинних aгентiв i сприяе збереженню чистоти довкiлля.
За таких умов мае мюце од-ночасний вплив на оргашзм пестицидiв з piзними мехаыз-мами дiï, що утруднюе дiaгно-стику отруень.
Рaннiм i чутливим методом дiaгностики пошкоджуючоï дм пестицидiв е визначення балансу мiж iнтенсивнiстю вшь-норадикального перекисного окислення лк^в (ПОЛ) та ан-тиоксидантною aктивнiстю (АОА) [1-5]. У звичайних умо-вах в оpгaнiзмi пiдтpимуеться динaмiчнa piвновaгa цих про-цесiв. У paзi порушення piвно-ваги розвиваеться патолопч-ний процес, який зумовлюе по-шкодження мембран кттин ак-тивними формами кисню, впливае на генетичний апарат [6-8], справляе гепатотоксичну дю [9-12].
У лiтеpaтуpi нaявнi дaнi, якi свщчать про iнтенсифiкaцiю вiльноpaдикaльних пpоцесiв окислення лк^в пiд впливом синтетичних третро^в: деци-су, дaнiтолу, маврику, фастаку
ПЕЛЬО 1.М., ЛЕОНЕНКО О.Б., ОМЕЛЬЧУК С.Т., САС1НОВИЧ Л.М.
1нститут гiгiени та екологiï Нaцiонaльного медичного уыверситету iм. О.О. Богомольця, м. Кшв,
ДУ "1нститут медицини пpaцi Академп медичних наук Укpaïни", м. Кшв
УДК:
577.352.38:599.323.4:632.95
Ключовi слова: сумiшi пестицидiв, переокисш окислення лiпiдiв, антиоксидантна активнiсть, детоксикацiйна функцiя.
СОСТОЯНИЕ ПРООКСИДАНТНО-АНТИОКСИДАНТНОГО РАВНОВЕСИЯ В ОРГАНИЗМЕ КРЫС ПРИ СУБХРОНИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ СМЕСЕЙ ПЕСТИЦИДОВ
Пельо И.М., Леоненко О.Б., ОмельчукС.Т., СасиновичЛ.М.
Исследовали влияние смесей пестицидов, применяющихся в овощеводстве, на систему свободнорадикального перекисного окисления липидов и антиоксидантную активность крыс. Установлено, что четыре из восьми исследованных смесей в субхроническом эксперименте вызывали нарушение проокси-дантно-антиоксидантного равновесия, что свидетельствует о неблагоприятном их действии на организм.
Ключевые слова: смеси пестицидов, переокисные окисления липидов, антиоксидантная активность, детоксикационная функция.
© Пельо 1.М., Леоненко О.Б., Омельчук С.Т., Саснович Л.М. СТАТТЯ, 2009.
№ 3 2009 Environment & Health 6
О
