CC BY
10
4. Гигиена окружающей среды / Под ред. Г. И. Сидоренко. — М., 1985.
5. Голиков В. Я.. Маценко /7. П.//Тт. и сан.— 1980,— № 1, —С. 54—56.
6. Долгов Е. Г.. Оралбаев К. О. // Фармакол. и токси-кол.— 1969.—№ 2, —С. 219—220.
7. Еловская Л. Т., Капитанов IО. Т. // Гигиеническая оценка факторов радиационной и нерадиационной природы и их комбинаций / Под ред. А. Н. Либермана. — Л., 1976.— С. 22—25.
8. Зарубин Г. П., Новиков Ю. В. Гигиена города. — М., 1986.
9. Ионизирующие излучения: Источники и биологические эффекты, — НКДАР ООН, Ныо-Иорк.
10. Карпов В. И., Попов Д. К- // Радиационная гигиена.— Л., 1985, —С. 125—128.
11. Коммунальная гигиена / Под ред. К. И. Акулова, К. А. Буштуевой. — М., 1986.
12. Кустов В. В., Тиунов Л. А., Васильев Г. А. Комбинированное действие промышленных ядов.— М., 1975.
13. Машнева И. И.. Сукальская С. #.. Куприянова В. М.// Радиационная гигиена.— Л., 1980.— Вып. 9. — С. 85— 87.
14. Никитин Д. П., Новиков Ю. В. Окружающая среда и человек.— М., 1983.
15. Нормы радиационной безопасности НРБ-76/87 и основные санитарные правила ОСП-72/87.— М„ 1986.
16. Принципы сравнительной оценки радиационного и химического факторов / Под ред. П. В. Рамзаепа.— М., ¡984.
17. Рамзаев П. В.. Тарасов С. И. // Гигиеническая оценка факторов радиационной и нерадиационной природы и их комбинаций.— Л., 1976. — С. 5—10.
18. Рамзаев П. В., Родионова Л. Ф„ Машнеза Н. И.
УДК 613.167/.168-07:1
Официальная программа сотрудничества СССР и США по проблеме биологического влияния физических факторов на окружающую среду существует с 1976 г.
В работе по программе оценка влияния электромагнитных полей на центральную нервную систему являлась предметом наибольших разногласий [5]. Нам кажется, что это произошло, по крайней мере частично, из-за отсутствия общих методологических подходов и неадекватных ис-
и др.//Радиационная гигиана.— Л., 1978.— Вып. 7.— С. 130—135.
19. Рамзаев П. В., Тарасов С. И.. Машнева Н. И. и др.// Там же. — С. 61—67.
20. Саноцкий И. В., Уланова И. П., Шумская П. И. // Промышленная токсикология и клиника профессиональных заболеваний химической этиологии / Под ред.
B. А. Летавета, А. А. Канаревой. — М., 1962. —
C. 196—197.
21. Саноцкий И. В.. Уланова И. П., Шумская Н. И. //Ток- , синология новых промышленных химических веществ / ^ Под ред. А. А. Летавета, И. В. Саноцкого.— М., 1964.— Вып. 6.— С. 216—128.
22. Саноцкий И. В. Принципы установления предельно допустимых концентраций вредных веществ в воздухе производственных помещении. Итоги науки. Фармакология, химиотераиевтические средства, токсикология / Под ред. А. А. Степанского.— М., 1968. — С. 3—6.
23. Саноцкий И. В., Савина М. Я■ // Отдаленные последствия лучевых поражений.— М., 1971. — С. 1—4.
24. Сидоренко Г. /-/.//Гиг. и сан,—1981,—№ 5.—С. 4—7.
25. Тиунов Л. А., Кустов В. В. Токсикология окиси углерода,— М„ 1980.
26. Шукурян С. Г. О совместном действии хлоропрена и рентгеновских лучей на организм: Автореф. дис.... канд. мед. наук. — Ереван, 1964.
27. Усольцев В. И. Влияние комплекса производственны» и социально-бытовых факторов на состояние здоровьж^ медицинских работников.— Л., 1985.
28. Brinkman К. Lamberts Н., Veninga Т. // Lancet. — 1964, —Vol. 325.— P. 133—136.
29. einbrecht H. // Atomkerner ergie. — 1979. — Bd 33, N 2, —S. 126.
30. Murthy M. S. S. //Ibid. — S. 173.
Поступила 06.06.88
*
ходных посылок для выбора наиболее подходящ щих методов. Был предпринят ряд попыток по/?^ твердить результаты, полученные в других лабораториях [6]. Все это послужило предпосылками к проведению совместного советско-американ-ского эксперимента с максимальным дублированием условий опытов.
Во время советско-американского рабочего совещания по вопросу о влиянии электромагнитных волн на нервную систему, которое состоя-
«$54 р^ёеж^м
616.8]-392.9
К. Л. Митчел, Д. И. Макри, И. Док. Петерсон, X. А. Тилсон, М. Г. Шандала, М. И. Руднев, В. В. Варецкий, М. А. Иавакатикян,
В. П. Артюх
ИЗУЧЕНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ МИКРОВОЛНОВОЙ РАДИАЦИИ НА НЕРВНУЮ СИСТЕМУ (РЕЗУЛЬТАТЫ РЕАЛИЗАЦИИ СОВЕТСКО-АМЕРИКАНСКОГО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО
ПРОЕКТА)
Национальный институт гигиены окружающей среды, Исследовательский треугольник. Северная Каролина, США; Киевский НИИ общей и коммунальной гигиены
им. А. Н. Марзеева
Таблица 1
Параметры поведенческих реакций крыс при микроволновом облучении, М±т
Метод исследования Регистрируемый параметр ЛГ° пробы Эксперимент п США Эксперимент и СССР
контроль опыт контроль опыт
«Открытое поле» Общее количество квадратов 1 10±1,8 8гЫ .5 13± 1,9 14+2,1
2 8± 1,3 5±1,1 3±0,4 5+1
3 7±1,0 5±1,0 4±0,9 4±0,7
Подъемы 1 2±0,3 2+0,5 3+0.5 2+0,5
о 1±0,4 1+0,3 1±0.1 1 =Ь0,3
3 1+0,2 1±0,2 1±0,1 1+0.4
УРПИ ЛП входа в темноту 79±29 884=29 115±32 90+28
Длительность пребывания в темно-
те 117±30 175+30 181 ±32 193 ±32
Количество заходов 1,4+0,3 1,2±0,2 0,9±0,2 1,0+0,2
Количество крыс, не зашедших в
темноту 5 4 4 3
Примечание. Здесь и в табл. 2 в эксперименте НИГОС (США) в группах по 20 крыс, НИИОКГ (СССР) — по 18.
лось в 1982 г. в Северной Каролине (США), было признано целесообразным осуществить
«(сперименты с целью выявления наиболее ин-ормативных и значимых биологических параметров для оценки влияния микроволновой радиации на центральную нервную систему. В качестве первого шага в этом направлении был утвержден протокол по проведению эксперимента с краткосрочным облучением с использованием методов, предложенных советскими учеными.
Эксперимент был поставлен на белых крысах-самцах линии Фишер-344 массой 200—250 г, подвергавшихся в течение 7 ч истинному или ложному облучению с частотой 2,45 ГГц при плотности потока энергии (ГТПЭ) 10 мВт/см2.
Во время или сразу по окончании облучения животных исследовали с помощью электрофи-¿иологических, поведенческих и биохимических Методов, т. е. на разных уровнях организации, что должно было обеспечить значимость наблюдаемых эффектов. Животных содержали и облучали индивидуально при температуре 21±2°С, относительной влажности 40—70 %. Доступ к пище и питью был свободным, за исключением пребывания в камерах облучения и тестирования.
За 8 сут до облучения животных начинали подвергать ежедневно 8-часовой адаптации (с 8 ч 30 мин до 9 ч). На период адаптации и облучения крыс размещали индивидуально в полиэтиленовых клетках (длиной 29 см, шириной 18 см
Ж Биохимические эффект
и высотой 13 см) с открытым верхом, расположенных на 30—40-сантиметровых подставках из пенопласта.
Животных облучали в безэховых камерах микроволнами непрерывной генерации сверху в зоне сформированного поля с 9 до 16 ч. Варьирование ППЭ в местах расположения клеток не превышало 10%. Поглощенная доза, измеренная калориметрически, составляла в среднем для двух ориентаций животного относительно вектора Е 2,7 мВт/г. Дозиметрические исследования в СССР и США дали совпадающие результаты [9]. Одновременно облучали по 2—4 животных (истинно и ложно) для каждого метода исследований.
Для оценки поведения были выбраны простейшие модели естественного поведения (тест «открытого поля») и обучения (условный рефлекс пассивного избегания — УРПИ), режимы использования которых и содержания детально описаны ранее [2, 3].
Установка для выработки УРПИ состояла из большой светлой и малой темной камер. В течение 4 сут до облучения животным давали возможность обследовать установку в течение 3 мин за сутки. Первые 3 сеанса крысы перемещались свободно, а в 4-й раз заход в темную камеру наказывался ударом тока, и крысу удаляли из установки. Сохранение рефлекса избегания темной камеры проверяли на следующие сутки после облучения. Регистрировали латентный период
Т а б л и ц а 2
ы микроволн, М±т
Показатель " Эксперимент п США Эксперимент в СССР
контроль опыт контроль опыт
Ыа+, К+-АТФаза, мкмоль на 1 мг белка за 60 мин К+-аиетилфосфатаза, мкмоль р-нитрофе-нолята на 1 мг белка за 60 мин 1,273±0,156 24,82±2,36 0,969±0,125 22,25±2,10 7,47+0,39 6,72±0,32 7,24±0,36 6,89+0,26
(ЛП) входа в темную камеру (при заходе с длительностью не менее 6 с), количество заходов; время, проведенное в темной камере; количество животных, не заходивших в темную камеру. В тесте «открытого поля» регистрировали общее количество пересеченных крысой квадратов и количество подъемов на задние лапы в 3 пробах по 1 мин.
Данные теста «открытого поля» анализировали с помощью дисперсного анализа с повторными измерениями, а УРПИ — с помощью критерия Уилкоксона — Манна — Уитни и критерия Фишера для оценки однородности дисперсий.
Для биохимических исследований были выбраны АТФазы мембранного препарата синаптосом мозга, поскольку они являются основным звеном в транспорте ионов через мембрану и находятся в определенных взаимосвязях друг с другом.
Советская сторона для выделения фракции синаптосомных мембран использовала метод [7]. В соответствии с этим методом образцы коры головного мозга гемогенизировали в 0,3 М сахарозе (соотношение массы и объема 1:9) в гомогенизаторе типа «РоМег-Е^е^'ет» (клиренс 0,25 мм). Гомогенат центрифугировали при 1500 § в течение 10 мин, после чего осадок ре-суспендировали в первоначальном объеме сахарозы. Объединенный супернатант в дальнейшем подвергали центрифугированию при 9000 g в течение 20 мин. Затем осадок ресуспендировали в 0,3 М сахарозе, наслаивали на 0,8 М сахарозу и центрифугировали при 15 000 2 в течение 20 мин (плюс 5 мин на ускорение). Для определения АТФазной активности использовали фракцию, локализованную на границе между 0,3 и 0,8 М сахарозы. Весь процесс выделения проходил при температуре 2—4°С.
Ход определения активности ферментов и способ выделения синаптосом американской стороной описаны ранее [1].
Данные оценивали с помощью полностью рандомизированного полноблочного плана дисперсионного анализа.
За 9 сут до облучения животным, использовавшимся в электрофизиологических исследованиях, под тиопенталовым или пентобарбиталовым наркозом вживляли 2 стеклянных электрода. Размер отверстия на конце электрода 20 мкм. Электроды наполняли смесью физиологического раствора и 1—2 % агар-агара. Животных, помещенных в клетки для облучения, не фиксировали. К электродам присоединяли полиэтиленовые трубки, заполненные 20 % раствором хлористого натрия, содержащим 1—2% агар-агара, ведущие к записывающим ЭЭГ устройствам. Электроды вживляли односторонне над затылочной областью коры на расстоянии 1 мм друг от друга и фиксировали эпоксидным клеем. Импеданс электродов составлял около 100 кОм. Электроды подсоединяли к системе регистрации в течение 3 сут до облучения, а в день облучения — за
30 мин до начала. ЭЭГ записывали за 5 мин до и через 5 мин после включения и выключения и по 2 мин каждый час. Проводили анализ мощности спектра стандартных диапазонов частот, мощности суммарной ЭЭГ и отношения мощности диапазонов частот к суммарной ЭЭГ. Отличия от контроля и отличия каждой группы от фона оценивали путем дисперсионного анализа с повторными измерениями и последующей про^ цедурой множественных сравнений по наимень^*. шей значимой разнице.
Данные поведенческих исследований представлены в табл. 1. Достоверных отличий подопытных животных не отмечено. Заметна некоторая тенденция к большей активности у крыс, в 1-й пробе теста «открытого поля» в эксперименте, проведенном в СССР. Данные УРПИ, полученные для крыс, входивших в темноту, также были близки в обоих экспериментах. При этом в эксперименте Национального института гигиены окружающей среды (НИГОС) в облученной группе была достоверно увеличена дисперсия ЛП входа, однако это увеличение было получено счет данных одного животного, резко отличающихся от остальных.
Результаты биохимических исследований приведены в табл. 2. Достоверное отличие опыта от контроля отмечено в НИГОС по Ыа+, К+-АТФазе.
По данным ЭЭГ были получены близкие результаты, но надежно достоверный эффект микроволн не выявлен. Отмечены изменения относительной мощности ряда диапазонов частот как по отношению к фону, так и при сравнении опытной и контрольной групп. В период облучения зафиксировано снижение мощности по отношению к контролю в диапазонах частот 4— 7 Гц (СССР), 21—30 и 31—70 Гц (США). О^ нако в эксперименте НИГОС фоновые значения существенно различались и до эксперимента.
Итак, мы предполагали, что с учетом ранее полученных результатов [27] эффекты микроволн будут выявлены, однако этого не произошло. Неожиданным оказалось и незначительное количество крыс, у которых сохранился УРПИ после облучения, хотя данные, полученные ранее в опытах на беспородных крысах, позволяли надеяться на сохранение его у 80 % животных [3]. Поведенческие, фармакологические и биохимические различия между линиями крыс широко известны [10, И], и, по-видимому, этот факт имеет значение при микроволновых эффектах.
По большинству биохимических показател'А также не было выявлено отличий ни в СССР^ ни в США, за исключением активности Ыа+, К ""'-АТФазы в эксперименте НИГОС (США). Вероятно, это можно объяснить различиями в выделении синаптосом, т. е. в технике проведения биохимических исследований. При этом могли быть выделены и проанализированы различные фракции синаптосом. Известно, что есть два
изофермента N3+, К+-АТФ.азы, различающиеся чувствительностью к оубаину, инсулину, тироксину [4, 8]. Возможно, что микроволны преимущественно влияют на активность только одного изофермента.
Таким образом, нашу первую попытку проведения дублирующего эксперимента столь значительного масштаба можно считать успешной. ^Эчень много энергии пришлось потратить, чтобы убедиться, что исследования являются действительно дублирующими. И хотя некоторые различия оставались, особенно в биохимической области, однако они были немногочисленны. Работа продемонстрировала, что дублирующие эксперименты такого масштаба осуществимы, важны и необходимы. Это дает основание рекомендовать в дальнейшем их проведение.
Литература
1. Митчел К. Л., Макри Д. И., Тилсон X. А.// Советско-американское рабочее совещание по проблеме «Изуче-
*
УДК 613.647:621.37
Совершенствование методологии гигиенического норми-жвания вредных факторов окружающей среды, в том числе электромагнитных полей (ЭМП), требует разработки таких актуальных вопросов, как вероятностная оценка надежности недействующего (НДУ) или предельно допустимого (ПДУ) уровня, перенос данных эксперимента, полученных на лабораторных животных, на человека. Последнее особенно затруднительно из-за того, что эксперимент на животных является, как правило, краткосрочным по отношению к продолжительности жизни животного.
Несомненно, что установление степени надежности гигиенического норматива — трудная задача, которую нельзя решить путем математических расчетов, так как степень надежности зависит не только от экономических показателей, определяемых затратами на восстановление здоровья, но в большей степени от социальных факторов, характеризующих комфортность условий проживания населения. К сожалению, в определении ПДУ этот момент не оговаривается [3, 4], что затрудняет количественную оценку устанавливаемых нормативов.
Я Исходя из общественной полезности и социально-экономических соображений, МКРЗ рекомендует в?роятность риска устанавливать на уровне 50—100 случу в на Ю6 работающих, а для населения — в 3 раза ниже [3). Взяв середину указанного интервала, получим значение вероятности на один год;
75
/>! = -3--10—° = 25-Ю-».
Попятно, что с увеличением длительности пребывания человека под воздействием ПДУ ЭМП вероятность риска
ние биологического действия физических факторов окружающей среды», 5-е: Материалы.— Киев, 1987.— С. 136—148.
2. Навакатикян М. А. // Гиг. и сан. — 1980. — № 4. — С. 44—48.
3. Навакатикян М. А. // Советско-американское рабочее совещание по проблеме, «Изучение биологического действия физических (Ьакторов окружающей среды», 5-е: Материалы, — Киев! 1987.— С. 129—135.
4. Atterwill С. К- Reid J., Athayde С. М. // Molec. cell. Endocrinol.— 1985,— Vol. 40. — P. 149—158.
5. Environmental Health Criteria 16: Radiofrequency and Microwaves.— Geneva, 1981.
6. Cage M. L Biolog. Effects of Radiofrequency Radiation. — EPA-600/8—83—026F. — 1984. — P. 5—53.
7. Hajos F. // Bra:n Res. — 1975,— Vol. 93,— P. 485-489.
8. Lyllon J., Lin J. C., Guidotti G.//J. biol. Chem. — 1985, —Vol. 260.—P. 1177—1184.
9. McRee D. I., Davis H. G. // Hllh Physics. — 1987. — Vol. 52. — P. 39—43.
10. Ray O. S., Barrett R. J. // Behav. Biol.— 1975.— Vol. 15. — P. 391—417,-
11. Rosecrans J. A., Schechter M. D.// Ibid.— 1972. — Vol. 8, —P. 503—510.
Поступила I0.02.S9
возрастает. Если вероятность риска в течение одного года для населения равна Ри то за п лет воздействия ЭМП она будет определяться как Рп=п-Р,, т.е. вероятность риска возрастает пропорционально длительности облучения. Так, если Я| = 2,5-10-5, то к концу семидесятого года Р70— =70-2,5-10~5= 1,75' Ю-3, т.е. возрастет в 70 раз. Поэтому важно при выборе вероятности на один год оценивать ее величину к концу изучаемого периода.
Чтобы найти значение показателя НДУ, отвечающее заданному значению вероятности действия (риска) Ри необходимо полученное из уравнения регрессии значение у уменьшить [I]:
нду = </-У^ш"./ср, (1)
где Кр — вероятностный коэффициент, соответствующий значению Р\ Б- {у} — дисперсия параметра у.
При нормальном законе распределения вероятностный коэффициент определяется из выражения:
Р = [1—ф (/Ср)1,
Г--2
где Ф(д)= у-— | е dt — интеграл вероятности;
Р — вероятность риска (действия фактора). При значениях Ри равных Ю-2, Ю"3, Ю-4, 3-10-5, !0"5, 10 " и 10~7, величины Кр соответственно равны 2,3, 3,1, 3,7, 4, 4.1, 4,9 и 5,3.
Дискуссии и отклики читателей
Д. С. Иванов
УЧЕТ ВЕРОЯТНОСТИ РИСКА ПРИ ГИГИЕНИЧЕСКОМ НОРМИРОВАНИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ
Киевский НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева
