Функціональні зміни у крові тварин за комбінованої дії електромагнітного випромінювання та цезію-137 Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»



FUNCTIONAL DISORDERS IN ANIMALS, THE COMBINED ACTION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION AND CESIUM-137

Tomashevska L.A.,. Kravchun Т.Е.

ФУНКЦ1ОНАЛЬН1ЗМ1НИ У КРОВ1 ТВАРИН ЗА КОМБ1НОВАНО1 Д11ЕЛЕКТРОМАГН1ТНОГО ВИПРОМ1НЮВАННЯ ТА ЦЕЗ1Ю-137

ротягом життя сучасна людина Вплив на здоров'я населен-

зазнае одночасного впливу ня, зумовлений комбшованою

низки факторiв навколишнього дiею, може проявлятися деста-

середовища, контактуе з ком- бгшзащею гомеостазу, змiнами

плексом хiмiчних, фiзичних та формування сталих фiзюлоriч-

iнших чинникiв довкiлля, якi них реакцм, спрямованих на

потрапляють до оргашзму рiз- пристосування функцiональних

ними шляхами. Останшми ро- систем, специфiчних за адап-

ками стiльниковий мобшьний тацiю органiзму до певних чин-

зв'язок поширюеться швидки- никiв [8]. На дiю рiзних чинникiв

ми темпами серед населення, оргашзм вщповщае симптомо-

ТОМАШЕВСЬКА Л.А. створюючи загрозу впливу комплексом неспецифiчних,

КРАВЧУН Т.ё! електромагштного випромiню- переважно метаболiчних реак-

ДУ "|нститут гiгiени вання (ЕМВ) на здоров'я, цм, якi значною мiрою характе-

та медичноТ еколопТ особливо на тлi малих доз юш- ризують функцiональний стан i

¡мОМ Марзеева зуючоТ радiацiТ, що спостер^а- дають можливiсть оцiнки адап-

НАМН УкраТни" ються на окремих територiях тацiйних ресурсiв та прогнозу

м. Китв УкраТни, i стае суттевою гiгiе- вiддалених наслiдкiв [9, 10].

шчною проблемою [1-4]. На Функцюнальш порушення бю-

УДК 613.648.2+648.4:577 територiях з пiдвищеним рiв- хiмiчних систем клiтинних та

нем радiацiйного впливу насе- внутрiшньоклiтинних структур

лення зазнае також впливу супроводжуються змшами

ЕМВ та iонiзуючого випромi- вшьнорадикальних процесiв,

нювання, зумовленого внут- одним з проявiв яких е генера-

рiшнiм опромiненням за раху- щя гiдроксильних радикалiв. Як

нок забруднення харчових найбшьш реакцiйно здатнi

продук^в цезiем-137 [5-7]. вiльнi радикали в^грають сут-

теву роль у реалiзацiТ пошкод-

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В КРОВИ ЖИВОТНЫХ жуючоТ д1Т, викликаючи змши ПРИ КОМБИНИРОВАННОМ ДЕЙСТВИИ структурно-функцiональноТ ци ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ЦЕЗИЯ-137 люност бiомембран, дезорга-Томашевская Л.А., Кравчун Т.Е. ызацю тканинного метаболiз-Целью работы явилось изучение комбинированного действия му, розвиток клiтинних та функ-электромагнитного излучения и цезия-137 в хроническом цюнальних порушень [11-13]. эксперименте на животных. Функциональные изменения У механiзмi проявiв неоценивали по состоянию прооксидантныхи антиоксидантных сприятливоТ дм на органiзм процессов в крови крыс. провщним вважаеться пщви-Установлено, что комбинированное действие щення штенсивност процесiв электромагнитного излучения и цезия-137, поступающего перекисного окислення лт^в в организм животных с пищей, вызывает инициацию (ПОЛ), яке шщюеться гщрок-перекисного окислениялипидов, напряженность сил-радикалом i проявляеться функционирования антиоксидантной системы. В аспекте збтьшенням утворення та на-зависимости "доза (уровень) — время — эффект" нарушение копичення метаболтв нефер-баланса прооксидантных процессов и антиоксидантных ментативного окислення лти механизмов защиты в основном определяется действующим дiв. Рiвень ПОЛ в органiзмi тд-уровнем электромагнитного излучения при одной дозе тримуеться збалансованим цезия-137. функцюнуванням захисноТ ан-Комбинированное действие электромагнитного излучения тиоксидантноТ системи, спря-и цезия-137 в изученных количественных соотношениях мованоТ на Ыактивацю актив-проявляется суммарным эффектом взаимодействия двух них форм кисню, таких як су-факторов в реализации ответных реакций организма пероксидний радикал, перекис на неблагоприятное воздействие, что немаловажно водню та пдроксильний ради-при гигиенической оценке комплексного действия факторов кал. Ступшь врiвноваженостi окружающей среды. мiж прооксидантними проце-__сами та антиоксидантною си-

© Томашевська Л.А., Кравчун Т.е. СТАТТЯ, 2012. oreivioio е покэ^иксчи пошкод-

№ 3 2012 Environment & Health 10

-е-

FUNCTIONAL DISORDERS IN ANIMALS, THE COMBINED ACTION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION AND CESIUM-137 Tomashevska L.A.,. Kravchun T.E

In chronic experiments on animals studied the combined action of electromagnetic radiation of cesium-137 at different entry into the body. Found that the combined effect of causing the initiation of lipid peroxidation, the intensity of functioning of the antioxidant system. In the aspect of dependence "dose (level) — time — effect" imbalance of prooxidant and antioxidant defense mechanisms are mainly determined by the current level of electromagnetic radiation. Combined effects of electromagnetic radiation and cesium-137 in the studied proportions manifested total effect of the interaction of two factors in the response

of the organism to adverse effects. The latter is important for the hygienic evaluation of the complex environmental factors.In the study of the combined EMR and cesium-137 detected activation of lipid peroxidation, antioxidant system functioning tension and imbalance prooxydant and antioxidant protection mechanisms, the nature of the bioeffects of combination investigated the quantitative correlation factors determined the level of EMR. Defined violation LPO intensity showed that the reaction of the organism response to the effects of EMR compatible and cesium-137 depends on the current level of radiation — with increased intensity of EMR increases initiation of lipid peroxidation processes. Combined effects of electromagnetic radiation and cesium-137 shows the total effect of the interaction of two factors in the response of the organism.

жуючого впливу факторiв дов-кшля на функцюнальний стан оргашзму. Визначення загаль-них закономiрностей форму-вання реакцм вщпов^щ оргашзму на вплив факторiв е важливим аспектом в обфун-туванш ТхньоТ безпечноТ дм.

З метою вивчення особливо-стей дм ЕМВ i цезю-137 у разi потрапляння до оргаызму рiзни-ми шляхами було проведено хроычний 4-мюячний експери-мент. Тварини (б1ш щури) пщда-валися дм зовншнього опроми нення у режимi 8-годинного впливу ЕМВ 1800 МГц рiзних рiв-ыв Ытенсивност (1000, 200 та

10 мкВт/см2) та внутршнього опромЫення поглинутот дози це-зю-137, який надходив щоденно з харчовим рацюном (недючий рiвень згiдно з ДР-97) [14].

Функцiональний стан бiлих щурiв оцiнювався щомiсячно за показниками прооксидантних та антиоксидантних процеав у кровк Стан перекисного оки-слення лт^в оцiнювали за ш-тенсивнiстю накопичення ТБК-активних продуктiв — молоно-вого диальдегiду (МДА) [15]. Активнють антиоксидантноТ системи (АОС) визначали за показниками антипероксидно-го ферменту — каталази [16] та антиоксиданта кровi — це-рулоплазмiну [17].

Результати вивчення вмюту ТБК-активних продуктiв показали змши кiлькостi МДА у кро-вi тддослщних тварин. Рiвень МДА суттево не змiнювався за дм ЕМВ 10 мкВт/см2, хоча й де-що перевищував верхш межi контролю. Достовiрнi змiни вмюту МДА спостер^ались у трупах тварин, де р1вень ЕМВ становив 200 мкВт/см2 та 1000 мкВт/см2. Поступове зро-

11 Environment & Health № 3 2012

стання активност ПОЛ визна-чалося за 1 мюяць сумiсноí дм ЕМВ та цезю-137, а пролонга-цiя дм виявила майже однако-вий тдвищений рiвень Ытен-сивностi цього процесу у по-дальшi термiни спостережень (рис. 1). Визначен порушення штенсивност ПОЛ показали, що реакцiя вщповд органiзму на вплив сумiсноí дм еМв та це-зiю-137 залежить вщ дiючого рiвня випромiнювання: з пщви-щенням iнтенсивностi ЕМВ пщ-силюеться iнiцiацiя процесiв ли попероксидацп.

Пiдсилення перекисного оки-слення лодв у кровi тварин вд буваеться у тюному взае-мозв'язку з функцюнальним станом антиоксидантно'' системи, яка характеризуеться висо-кою специфiчнiстю антиоксидантних ферментних систем, бере безпосередню участь у молекулярних механiзмах захи-сту вiд пошкоджуючо'' активаци ПОЛ. Вже на першому мiсяцi впливу факторiв визначено зро-стання ферментативно' актив-ностi каталази за дм достатньо високих рiвнiв ЕМВ 200 мкВт /см2 та 1000 мкВт/см2 (рис. 2). Пщ час подальшого впливу су-мюно'( дй' факторiв пiдвищення

активност! каталази характери-зувалося в1дносною стабтьш-стю I залишалося протягом 4-х мюяц1в на одному р1вн1 вщхи-лення в1д контролю.

Разом з накопиченням про-дукт1в ПОЛ п1д впливом дм фактор1в спостер1галися зм1ни активност антиоксидантних фермент1в, а саме: визначення церулоплазмшу виявило зни-ження його вмюту у кров1 щу-р1в, як1 п1ддавалися сум1сн1й дм фактор1в (рис. 3), хоча в1домо, що основною характеристикою церулоплазмшу е антиокси-дантна властив1сть в умовах ¡н-тенсивно'' генерацп перокси-д1в. У той час як активнють каталази збтьшена, р1вень церу-лоплазм1ну р1зною м1рою зни-жений в ус1х тддослщних трупах тварин. Визначений р1зно-направлений переб1г фермен-тативних процес1в, ймов1рно, пов'язаний з порушенням кооперативного характеру функ-ц1онування АОС захисту в1д ок-сидативного стресу.

Динамка потенц1алу фер-мент1в АОС, яка виявилася не-достатньою для нейтрал1заци активних форм пероксид1в, мо-же свщчити про незбалансова-н1сть антиоксидантного захи-

Рисунок 1

BMicT МДА у KpoBi щурiв пiд впливом ЕМВ та цезiю-137

3,5-|-1

30 60 90 120 Перюд дм фактор1в, дн1

150

—*— Контроль

■ Cs-137

10

—*— 200

—t— 1000

— - меж1

-- контролю

-о-

0

сту та недостатнiсть регулюю-чих функцш у молекулярних мехашзмах резистентностi ор-ганiзму до дючих факторiв.

Слiд зазначити, що у груш тварин, якi отримували лише цезм-137, також спостер^али-ся рiзнонаправленi змiни актив-ностi фермен^в АОС. Практично на уах термiнах спостере-жень разом зi зниженням ката-лазноТ активностi вщзначене пiдвищення вмюту церулоплаз-мiну. Зафксоваш вiдхилення ферментiв хоча й не мали до-стовiрних значень, але виходи-ли за межi контрольних величин. Осюльки активнiсть ПОЛ у кровi тддослщних тварин сут-тево не змiнювалася вiдносно контролю, то можна припусти-ти, що отримаш розбiжностi спрямованостi каталази та це-рулоплазмiну не зменшили ре-акцiйну здатнiсть системи анти-оксидантного захисту до Ыакти-вацiТ пероксидiв. Тим не менш змiни ферментативноТ активно-стi на якомусь етап можуть спричинити пошкодження усiеТ системи захисту [18]. Ймовiр-но, за таким мехашзмом вважа-еться, що вплив поглинутих ма-лих доз юшзуючого випромЫю-

вання не е абсолютно безпеч-ним для оргашзму [10, 19].

Подiбнi взаемовiдносини ан-тиоксидантних ферментiв: од-накову спрямованють íхнiх змiн було виявлено у разi iзольова-ноí дií ЕМВ, але суттево пщви-щений (р<0,05) рiвень ПОЛ вказуе на зниження ефекту антиоксидантного захисту за-лежно вiд дiючоí Ытенсивност ЕМВ [20].

Щодо комбiнованоí дм ЕМВ та цезiю-137, виявлено актива-цiю лiпопероксидацií, напруже-нiсть функцюнування антиок-сидантноí системи i розбалан-сованiсть прооксидантних та антиоксидантних механiзмiв захисту. Характер бiоефекту комбiнованоí дм дослiджених кiлькiсних спiввiдношень фак-торiв в аспектi залежностi "доза ^вень) — час — ефект" виз-начаеться рiвнем ЕМВ. Таким чином, отримаш результати розкривають особливост про-яву складного процесу комби нованоí дií ЕМВ та цезю-137, дозволяють оцiнити сумiсний вплив як сумарний ефект взае-модií двох чинниюв у реалiзацií реакцiй вщпов^д органiзму на несприятливий вплив. Останне

Рисунок 2

Динамка активност каталази у KpoBi тварин за сумюно'Г дГГ ЕМВ та цезiю-137

о

30 25 20 15 10 5 0

.Контроль Cs-137 10 .200 -1000

1-1-г

0 30 60 90 120 Перюд дм фактор1в, дн1

150

Рисунок 3

Вiдносна активнiсть церулоплазмшу у KpoBi щурiв пiд впливом ЕМВ та цезiю-137

% 20 10 0 -10 -20 -30

□ 1000 мкВт/см2 ■ 200 мкВт/см2

□ 10 мкВт/см2

□ Cs-137

3

Мюяць

може бути враховано пiд час п-гiенiчноí оцiнки впливу комплексу факторiв, якi е реально присутшми в об'ектах навко-лишнього середовища.

Л1ТЕРАТУРА

1. Влияние электромагнитного поля на организм человека [Електронний ресурс]. — Режим доступу: http://works.tarefer.ru/ 98/100122/index.html].

2. Думанський Ю.Д. Електро-магнiтне забруднення навко-лишнього середовища — суча-сна ппешчна проблема (пщсум-ки та перспективи дослiджень) / Ю.Д. Думанський, А.М. Сердюк, Б.Ю. Селезньов // Ппена насе-лених мiсць. — К., 2003. — Вип. 41. — С. 189-195.

3. О гигиеническом нормировании изолированного и соче-танного действия электрического магнитного поля промышленной частоты и ионизирующей радиации (цезм-137) в условиях населенных мест /

A.М. Сердюк, Ю.Д. Думанский, С.В. Биткин и др. // Ппена насе-лених мюць. — К., 2000. — Вип. 37. — С. 223-232.

4. Ппешчна характеристика електромагштного випромшю-вання вщ радютехшчних та елек-троенергетичних об'екпв та за-собiв в умовах населених мюць (за матерiалами дослщжень 2008-2010 рр.) / Ю.Д. Думанський, Н.Г. Нктна, В.Ю. Думанський, С.В. Б™н та iн. // Ппена населених мюць. — К., 2010. — Вип. 56. — С. 185-195.

5. Электромагнитное загрязнение окружающей среды и защита населения от его влияния / В.Ю. Думанский, С.В. Биткин, Е.А. Сердюк и др. // Ппена населених мюць. — К., 2011. — Вип. 58. — С. 184-199.

6. Думанський В.Ю. Ппешчш аспекти електромагштноТ' сумю-ност базових станцм сттьнико-вого мобтьного зв'язку та ме-дичних електронних приладiв /

B.Ю. Думанський, С.В. Б™н // Ппена населених мюць. — К., 2007. — Вип. 50. — С. 193-201.

7. Генофонд i здоров'я: вщтво-рення населення Украши / За ред. Сердюка А.М., Тимченко О.1. — К.: МВЦ Медшформ, 2006. — 420 с.

8. Механизм воздействия электромагнитного излучения [Електронний ресурс]. — Режим доступу: http://revolution.all-best.ru/life/00143579_0.html].

9. Исследование прогностической роли активности энзимов антиоксидантной защиты в окислительной модификации белков после действия низко-

№ 3 2012 Environment & Health 12

1

2

4

О

интенсивного ионизирующего излучения / Л.С. Старикович, Л.А. Дацюк, У.В. Старанко и др. // Лабораторная диагностика. —

2008. — № 1. — С. 57-60.

10. Лтопероксидащя, антиокси-дантний захист та сперматогенез у щурiв за довготермшового алн ментарного надходження радюну-клiдiв у малих дозах / Н.О. Карпенко, Л.М. Овсяншкова, С.М. Альохн на та ш. // Довкiлля та здоров'я. —

2009. — № 1. — С. 13-18.

11. Trosko J.E. Human health consequences of environmentally-modulated gene expression: potential roles of ELF-EMF induced epigenet-ic versus mutagenic mechanisms of disease / J.E Trosko // Bioelectro-magnetic. — 2000. — V. 21, № 8. — P. 402-406.

12. Life and Death: Metabolic Rate, Membrane Composition and Life Span of Animals / A.J. Hulbert, R. Pamplona, R. Buffenstein, W.A. Buttemer // Physiol. Rev. — 2007. — Vol. 87. — P. 1175-1213.

13. Барабой В.А. Окислительно-антиоксидантный гомеостаз в норме и патологи / В.А. Барабой, Д.А. Сутковой. — К.: Наукова думка, 1997. — 420 с.

14. Державн ппешчш нормати-ви "Допустимi рiвнi вмюту радю-нуклщв 137Cs i 90Sr у продуктах хар-чування та питшй водi (ДР-97)". — К., 1997.

15. Современные методы в биохимии / Под ред. Ореховича В.Н.

— М.: Медицина, 1977. — С. 62-68.

16. Методы определения активности каталазы / М.А. Королюк, Л.И. Иванова, И.Г. Майорова,

B.Е. Токарев // Лаб. дело. — 1988.

— Вып. 1. — С. 16-18.

17. Луценко Л.А. Биохимические методы исследования в гигиене / Л.А. Луценко, И.Н. Титова. — М., 1973. — С. 48-53.

18. Оцшка стану глутатюново'Т системи в iмунокомпетентних кш-тинах кровi за дм низькоштенсив-ного опромшення / Г.Я. Клевета, Л.О. Дацюк, У.В. Старанко та ш. // Мед. хiмiя. — 2006. — Т. 8, № 3. —

C. 76-79.

19. Бiохiмiчнi та бiофiзичнi мето-ди оцшки порушень окислюваль-ного гомеостазу в осiб, що зазнали радiацiйного впливу внаслiдок ава-рiТ на ЧАЕС: метод. рек. / Л.М. Ов-сяннiкова, С.М. Альохша, О.В. Дро-бiнська та н — К., 1999. — 18 с.

20. Томашевська Л.А. Вплив ко-роткостроковот дiТ електромагшт-ного випромiнювання на стан ок-сидантнот системи в органiзмi щу-рiв / Л.А. Томашевська, Т.6. Крав-чун, О.О. Бугаенко // Ппена насе-лених мiсць. — К., 2011. — Вип. 57. — С. 259-264.

Надшшла до редакци 09.04.2012.

THE INTEGRAL CRITERIA OF ADAPTATION OF JUNIOR PUPILS

Moskvyak N.V., Fedorenko V.I.

IHTErPAnbHI KPHTEPlT AflAnTAUII

MonoflWHX mKonnpiB

МОСКВЯК Н.В., ФЕДОРЕНКО В.1.

Львiвський нацiональний медичний унiверситет iM. Данила Галицького

УДК: 613.955: 612.017. 2

даптацт до систематичних шк1льних занять становить одну з найактуальшших проблем нацюнально'' шко-ли. Надзвичайно важливе практичне значення мае по-шук шформативних та об'ективних критер1Ув оц1нки переб1гу адаптац||, оск1льки це дозволяе своечасно з'я-сувати причини и зриву, д1-агностувати дезадаптац1ю I вживати належш коригуюч1 заходи. Вивчення цього пи-тання дозволить реал1зува-ти принципи динам1чного контролю над станом функ-ц1ональних систем оргашзму, що, у свою чергу, ство-рюе передумови для роз-робки вщповщних рекомен-дацм та виявлення груп ри-зику, регуляторш системи яких перебувають на меж1 сво'х можливостей [1, 2].

Одним з показниюв, як1 в1-дображають формування адаптац|| дитячого оргашзму до умов довктля, е ф1-зичний розвиток [3, 4]. Виявлення певних зрушень у ф1-

ИНТЕГРАЛЬНЫЕ КРИТЕРИИ АДАПТАЦИИ МЛАДШИХ ШКОЛЬНИКОВ

Москвяк Н.В., Федоренко В.И.

Целью работы было изучение закономерностей динамики параметров физического развития младших школьников и уровней адаптационного потенциала системы кровообращения в период обучения с 1-го по 3-й классы как интегральных критериев адаптации. Установлено, что динамика параметров физического развития обследованных школьников 6-7лет отвечает закономерностям роста и развития детского организма, что дает возможность положительно оценить течение процесса адаптации по данному критериальному фактору. Выявлено достоверное увеличение удельного веса детей с удовлетворительным уровнем адаптации и срывом адаптации на фоне уменьшения в 2 раза значения показателя напряжения механизмов адаптации. Результаты пробы с дозированной физической нагрузкой свидетельствуют о вероятности нарушений в адаптационном статусе младших школьников.

Ключевые слова: адаптация, школьники, физическое развитие, адаптационный потенциал.

© Москвяк Н.В., Федоренко В.1. СТАТТЯ, 2012.

13 Environment & Health № 3 2012

О