CC BY
6
УДК 613.647:|В12.и1'Ы;М-0в:|а12.в.05+6!2.6В/.67
В. Д. Дышловой, С. М. Пилявская, И. П. Козярин, И. И. Швайко,
Г. Р. Алексеева
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ И ВОЗРАСТНЫЕ РАЗЛИЧИЯ В ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ОРГАНИЗМОВ К ЭЛЕКТРИЧЕСКОМУ ПОЛЮ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ
Киевский медицинский институт
Развитие сети и рост напряжений высоковольтных линий электропередач (ЛЭП) и электроподстанций, предусмотренное Энергетической программой и «Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1986— 1990 годы и на период до 2000 года», ведет к дальнейшему расширению зоны электрического поля промышленной частоты (ЭППЧ) и увеличению числа людей, подвергающихся его воздействию. Изучение реакций организма на этот новый физический фактор окружающей среды представляет проблему государственного значения, многие разделы которой, особенно генетическая и возрастная чувствительность, еще не получили должного развития [6].
В настоящей работе представлены результаты ^ исследования влияния ЭППЧ на мышей-самцов разного возраста линий ВАЬв/с и СВА: новорожденные (1-я группа); в период завершения полового созревания, исходный возраст 5 нед (2-я группа); половозрелые, исходный возраст 3—4 мес (3-я группа) и старые, исходный возраст 26—30 мес (4-я группа). В 4-ю группу вошли животные только линии СВА, контролем служили мыши обеих исследованных линий, не подвергавшиеся воздействию ЭППЧ.
Подопытных животных ежедневно подвергали 5-часовому воздействию ЭППЧ напряженностью 10, 15, 25 и 50 кВ/м, — реально существующей в зоне открытых распределительных устройств и ЛЭП [2]. Заданные параметры ЭППЧ создавали при помощи электростатической уста-3 цовки [1]. Мышей 2—4-й групп высаживали в специальные клетки, установленные между токонесущими пластинами генератора ЭППЧ. В остальное время суток они содержались вместе с половозрелыми самками. Мыши 1-й группы в течение хронического опыта оставались в тех же клетках, в которых они родились, вместе с кормящими матерями.
Общая продолжительность эксперимента для животных 1-й и 4-й групп составила 5 нед, для мышей 2-й и 3-й группы — 4,5 мес, опыт с ЭППЧ напряженностью 50 кВ/м длился 2 нед. В течение опыта регулярно учитывали выживаемость, общее состояние животных, динамику массы тела. По завершении эксперимента проводили вскрытие животных, ревизию грудной и брюшной полостей, определяли массу внутренних органов, содержание ионов натрия и калия в плазме крови методом атомно-абсорбционной спектро-
фотометрии. Результаты исследований, обработаны на ЭВМ «Мир-1».
Проведенные исследования показали, что во время пребывания в ЭППЧ мыши сохраняли высокую активность, подвижность, охотно поедали корм, пили молоко и воду. Вместе с тем агрессивность, свойственная самцам, в условиях воздействия ЭППЧ значительно ослабевала и возобновлялась через несколько минут после отключения генератора. Общее состояние подопытных мышей 1-й и 2-й групп в течение 1-го месяца эксперимента было удовлетворительным. У большинства мышей линии СВА, вошедших в эти группы, оно оставалось удовлетворительным и в более поздние сроки. У самцов линии ВАЬв/с, подвергшихся воздействию ЭППЧ напряженностью 15 кВ/м, на 3-м месяце опыта общее состояние заметно ухудшилось, на 4-м месяце многие из них погибли.
У мышей обеих линий, подвергавшихся воздействию ЭППЧ напряженностью 10 кВ/м, выживаемость была такой же, как и в контроле (табл. 1).
Главными причинами гибели мышей 1-й и 2-й групп были пневмония и нефрит. Пневмония регистрировалась преимущественно у самцов линии ВАЬв/с, причем частота случаев заболевания в опыте и контроле была одинаковой. Нефрит у подопытных самцов наблюдался чаще, чем у контрольных: соответственно 16,6 и 5,3 % У ВАЬв/с, 28 и 16,6 % У СВА. У подопытных мышей в отличие от контрольных обнаруживались абсцессы разной локализации под кожей, в легких, средостении, семенных пузырьках. Частота этой патологии составляла 7,1 % у мышей линии ВАЬв/с и 10 % у СВА.
У мышей 2-й группы наблюдалась полная выживаемость (100 %). По-видимому, молодые животные в период полового созревания лучше других адаптируются к ЭППЧ. Мыши этой группы во время эксперимента имели большую прибавку в массе тела, чем контрольные самцы такого же возраста. Увеличение массы тела отмечалось и у самцов линии СВА 3-й группы под влиянием ЭППЧ напряженностью 10 кВ/м. При воздействии ЭППЧ напряженностью 15 кВ/м масса тела у половозрелых самцов линии СВА осталась такой же, как и в контроле.
У половозрелых самцов линии ВАЬв/с, подвергавшихся воздействию ЭППЧ напряженностью 10 кВ/м, масса тела в первые 2 месяца
Таблица 1
Влияние ЭППЧ на выживаемость и прирост массы тела лабораторных мышей (М±т)
Линия мышей Напряженность ЭППЧ, кВ/м Исходный возраст Длительность опыта, мес Исходная масса тела, мг Прирост массы, % Выживаемость, %
BALB/C Контроль Новорожденные 1,2 1 420±52,1 932±51,6 97,7
15 » 1,2 1 504±113,5 722±127* 62,0*
Контроль 3 мес 1,0 20 138±674 16,5±3,7 100
3,0 36,3±7,9 84,6
4,0 27,4±8,3 69,2
10 3 мес 1,0 20 417±463 15,2±2,5 100
3,0 24,0±5,9 91,7
4,0 18,7±4,7 66,7
15 3 мес 1,0 19 700±575 15,0±3,2 96,8
3,0 17,1 ±5,5 61,5
4,0 —8,1±3,5 23,1
СВА Контроль Новорожденные 1,2 1 257±43,7 984±37,6 92,3
15 » 1.2 1 370 ±69,4 966±92,0 53,6*
Контроль 5 нед 1,0 15 214±507 27,6±2,6 100
3,0 40,9±4,0 100
4,5 51,6±9,1 100
15 5 нед 1,0 14 271 ±472 31,1 ±2,5 100
3,0 52,1 ±5,0* 100
4,5 70,3±4,0* 100
Контроль 3 мес 1,0 19 236±712 13,4±2,3 100
3,0 22,2±7,7 83,0
4,5 28,2±7,5 80,3
10 3 мес 1,0 18 995±684 27,2±4,5 100
3,0 45,6±6,1* 83,3
4,5 57,7±6,6* 83,3
15 3 мес 1,0 19 500±726 15,2±3,7 100
« 3,0 29,1 ±6,7 91,7
4,5 30,9±5,8 76,2
Контроль 26—30 мес 1,2 24 416±844 0 72,7
15—25 26—30 мес 1.2 24 638±521 0 58,3
Примечание. Здесь и в табл. 2, 3 звездочка — различия статистически достоверны по сравнению с контролем О» < 005).
соответствовала таковой у контрольных животных. На 3-м и 4-м месяцах опыта отмечено отставание ее прироста. При напряженности ЭППЧ 15 кВ/м увеличение массы тела мышей линии ВАЬв/с прекратилось уже на 2-м мес, а на 4-м мес отмечено ее уменьшение. У старых самцов (4-я группа) масса тела в ходе эксперимента практически не изменилась, а смертность и в опыте, и в контроле была высокой.
У мышей, подвергавшихся воздействию ЭППЧ напряженностью 15 кВ/м в первые 35 сут после рождения, чувствительность к данному фактору была неодинаковой. Более 40 % подопытных самцов через 1—2 нед после рождения начали отставать в росте и развитии, их подвижность уменьшилась, шерстный покров был коротким, редким, взъерошенным. Летальность мышей в 1-й группе была повышена по сравнению не только с возрастным контролем, но и со старыми животными. В значительной степени указанные явления обусловлены недостаточным питанием молодых мышей вследствие изменения поведения кормящих самок, которые так же как и детеныши подвергались воздействию ЭППЧ. Эти самки часто оставляли своих мышат, перебирались в другие клетки. Подопытные самки линии
СБА гораздо чаще, чем контрольные, агрессивно относились к своему потомству (табл. 2). Возможно, что воздействие ЭППЧ вызывает подавление материнского инстинкта и лактации, что является главной причиной ранней гибели всего помета. Нарушения же развития и смерть отдельных мышат, при вполне хорошем состоянии остального помета, очевидно, обусловлены прямым воздействием на них ЭППЧ.
В связи с отмеченным выше, масса тела у подопытных самцов 1-й группы, достигших 35-дневного возраста, колебалась в широких пределах.
Таблица 2 Влияние ЭППЧ на поведение самок-мышей (М±/и)
Линия мышей Число животных Частота отказа самки от вскармливания, % Частота агрессивности самки по отношению к потомству, %
BALB/C:
контроль 21 4,8±4,1 14,3±7,5
опыт 22 27,3±8,7* 13,6±7,4
СВА:
контроль 23 0 8,7±5,8
опыт 21 19,05±8,8* 33,3± 10,2*
Таблица 3
Индексы массы внутренних органов у мышей разного возраста после воздействия ЭППЧ (М±т)
Линия мышей Исходный возраст Напряженность ЭППЧ, кВ/м Длительность эксперимента Сердце Тимус Селезенка Семенные пузырьки
ВАЬв/с Новорожденные Контроль 35 сут 0,60±0,07 0,46±0,0Э 0,67±0,14 0,58±0,24
» 15 3 сут 0,59±0,07 0,45±0,03 I ,52±0,31* 0,10±0,08*
5 мес Контроль 1 мес 0,58±0,05 0,11 ±0,03 1 ,18±0,46 0,93±0,31
5 мес 15 1 мес 0,53±0,08 0,10±0,03 1,08±0,40 1,08±0',40
4 мес Контроль 4 мес 0,58±0,05 0,Ю±0,05 0,75±0,10 1,22±0,16
4 мес 10 4 мес 0,54±0,01 0,08±0,01 0,80±0,10 1 ■ 12±0,13
СВА 4 мес 15 3—4 мес 0,68±0,03* 0,01 ±0,01* 1,68±0,30* 0,80±0,08*
Новорожденные Контроль 35 сут 0,49±0,06 0,38±0,04 0,57±0,03 0,27±0,10
» 15 35 сут 0,52±0,06 0,31±0,03** 0,67±0,05* 0,25±0', 11
5 мес Контроль 1 мес 0,48±0,03 0,08±0,02 0,53±0,08 0,81±0,15
5 мес 15 1 мес 0,47±0,02 0,06±0,02 0,77-4-0,12* 0,75±0,10
5 мес 25 1 мес 0,53±0,03 0,02±0,01* 0,76±0,04* 0,76±0,07
4 мес Контроль 4,5 мес 0,44±0,01 0,08±0,01 0,89±0,17 0,91 ±0,03
4 мес 10 4,5 мес 0,46±0,01 0,05±0,04** 0,56±0,17** 0,97±0,03**
4 мес 15 4,5 мес 0,46±0,06 0,05±0,01* 0,57±0,09* 0,96±0,03
26—30 мес Контроль 1 мес 0,50 ±0,02 0,01 ±0,01 0,43±0,02 0,63±0,07
26—30 мес 25 1 мес 0,55±0,01* 0,01±0,01 0,52±0,03* 0,81 ±0,08*
Примечание. Две звездочки — различия достоверны по сравнению с контролем (^<0,1).
Но средняя величина этого показателя, так же как и интенсивность его прироста у мышей линии ВАЬв/с, была достоверно ниже, чем в контроле. Повышенная чувствительность неполовозрелых организмов к электрическим полям промышленной и сверхвысоких частот отмечена и у других видов лабораторных животных [4, 5].
Чувствительность разных органов к ЭППЧ, оцениваемая по изменениям их индексов, оказалась неодинаковой (табл. 3), индексы массы сердца, легких и семенников изменялись лишь в единичных сериях опытов, индекс массы почек вообще не менялся. Изменения относительной массы селезенки зарегистрированы в 8 из 10 серий. Однако рассматривать это явление как специфическую реакцию на ЭППЧ нет оснований. Изменения массы внутренних органов свидетельствуют о том, что длительное воздействие ЭППЧ напряженностью 10—25 кВ/м вызывает сдвиги в состоянии организма гемодинамического или иного характера. Сравнительно частыми были изменения относительной массы семенных пузырьков и тимуса. Однако сильная вариабельность массы тимуса в контроле заставляет с осторожностью относиться к данным об изменениях этого показателя, даже статистически достоверным.
Степень влияния ЭППЧ на массу внутренних органов зависит от напряженности поля и продолжительности воздействия, но немалую роль в этом отношении играют возраст и генотип организма.
Так, изменения относительной массы внутренних органов при воздействии ЭППЧ напряженностью 10 кВ/м обнаружены только у мышей линии СВА. Напряженность 16 кВ/м при воздействии в течение 1 мес вызвала эффект у не-
половозрелых самцов обеих линий (1-я группа) и у взрослых самцов (3-я группа) линии СВА, но не влияла на массу органов половозрелых мышей линии ВАЬв/с. При продлении эксперимента до 3—4 мес у последних было отмечено наибольшее число отклонений от контроля: увеличение относительной массы сердца, селезенки и печени, атрофия тимуса, снижение индекса массы семенных пузырьков и тенденция к уменьшению массы селезенки.
У старых самцов в контроле индексы селезенки и семенных пузырьков были ниже, чем у зрелых и юных мышей. В опыте у старых самцов эти показатели достоверно повысились, приблизившись по своему значению к таковым у молодых животных. Воздействие ЭППЧ в данном случае как бы затормозило возрастную инволюцию органов. Масса сердца у подопытных старых самцов также оказалась выше, чем у контрольных. При воздействии ЭППЧ в течение 1 мес произошло увеличение относительной массы селезенки у неполовозрелых самцов обеих линий и у половозрелых самцов линии СВА. Реакция селезенки на 3—4-месячное воздействие ЭППЧ напряженностью 15 кВ/м у взрослых самцов (3-я группа) разных линий имела противоположную направленность: увеличение массы у мышей линии ВАЬв/с, уменьшение — у СВА.
С целью изучения электролитного обмена определяли содержание ионов натрия и калия в плазме крови у половозрелых мышей, подвергавшихся воздействию ЭППЧ напряженностью 50 кВ/м в течение 5 ч ежедневно на протяжении 2 нед. Кровь для исследования брали через 30—60 мин после воздействия ЭППЧ.
Состояние всех животных этой серии было удовлетворительным. При взвешивании, наруж-
ном осмотре и после вскрытия у мышей не было выявлено отличий от контроля. Однако результаты исследования крови показали, что у подопытных мышей в плазме крови достоверно (р<0,05) снизилась концентрация калия (3,7± ±0,09 ммоль/л, контроль 5,05±0,09 ммоль/л) и натрия (92,2± 1,93 ммоль/л, контроль 137,3± ±3,15 ммоль/л), что свидетельствует о нарушении электролитного обмена.
Изменения содержания калия и натрия в плазме крови, а также в моче и в различных тканях у животных и у людей после воздействия электрических полей промышленной и сверхвысоких частот объясняется либо непосредственным влиянием этих факторов на ионные каналы клеточных мембран [3], либо активацией надпочечников [7], гормоны которых влияют на минеральный обмен.
Выводы. 1. Длительное воздействие ЭППЧ напряженностью 15—50 кВ/м приводит к увеличению неспецифической заболеваемости и смертности, изменению материнского поведения, задержке роста, изменению относительной массы внутренних органов, нарушению обмена электролитов.
2. Нарушения электролитного обмена, проявляющиеся в снижении содержания калия и натрия в плазме крови при хроническом воздействии ЭППЧ, регистрируются до появления физиологических и морфологических отклонений.
3. Степень выраженности и характер реагирования на ЭППЧ зависит как от интенсивности и продолжительности воздействия, так и от генотипа и возраста животных, что необходимо учитывать при переносе экспериментальных данных с животных на человека, а также при профотборе лиц для работы на электростанциях и ЛЭП.
4. Лицам, впервые поступающим на работу, связанную с воздействиями ЭППЧ, по-видимо-му, следует предоставлять полугодичный испытательный срок для определения их индивидуальной чувствительности к ЭППЧ и в случае надобности своевременно переводить их на другую работу.
Литература ф
1. Выборный В. П., Суворов В. П. Устройство для исследования воздействия электрических полей на биологические объекты /А. с. 641959. СССР.
2. Думанский Ю. Д., Попович В. М.. Прохватило Е. В. // Гиг. и сан, — 1976. — № 8. — С. 19—23.
3. Исмаилов Э. Ш. // Гигиена труда и биологическое действие электромагнитных волн радиочастот.— М., 1972.— С. 61—62.
4. Козярин И. П., Швайко И. И.//Тт. и сан.— 1984.— № 3. — С. 44—43.
5. Козярин И. П., Швайко И. И. //Там же.— 1984. — № 3. — С. 87—88.
6. Решение Всесоюзного симпозиума «Биологическое действие электромагнитных полей». — Пущино, 1983.
7. Томашевская Л. А.. Думанский Ю. Д. // Врач. дело. — 1981, —№ 7. —С. 98—100.
Поступило 23.07.86
£
Summary. Daily 5-hour exposure of laboratory BAIb/c w and CBA mice of different age to the electric field characterized by commercial frequency of 50 Hz and strength of 10-50 kV/m (exposition time constituted 1-4 months) caused increase in nonspecific morbidity and mortality, delay in growth rates^ changes in the spleen weight and suppression of mother's instinct. Under the field strength of 50 kV/m after 2 weeks of the experiment the concentrations of sodium and potassium in the blood plasma decreased, n.) other disorders were delected. Severity and character of the disorder depended on the strength and term of electric field-related exposure, and also age and body genotype. During vocational selection of applicants wishing to work at electric power lines it is desirable to set a probation term for detecting personal sensitivity of workers.
*
Социальная гигиена, история гигиены, организация санитарного дела
УДК 371.71:[613.8 + 616.89-084]-053.6
Н. С. Кантонистова, Т. Г. Хамаганова
О ЗНАЧЕНИИ СОЦИАЛЬНО-ПСИХОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ В ПРОФИЛАКТИКЕ ПСИХИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ
У ПОДРОСТКОВ *
ВНИИ гигиены детей и подростков Минздрава СССР, Москва
В условиях интенсификации учебного процесса, обусловленной требованиями научно-технического прогресса, перед школьной психогигиеной стоят сложные задачи сохранения психического
здоровья, формирования гармонично развитой личности школьника.
Решение этих задач не возможно без усиления индивидуального подхода к учащемуся, внима-
