CC BY
103
Рис. 3. Иллюстрация медленных (а) и быстрых (б) киральных резонансов для ЭМП, распространяющихся в КБС
Еще один существенный момент: поглощение ЭМВ КВЧ в КБС одинаково для обоих типов обобщенной круговой поляризации ЭМВ; это следует принимать во внимание при метрологической оценке процедур КВЧ-терапии с изменением (в течение сеанса или от сеанса к сеансу) киральности.
Наконец, при решении ЭМВ на «киральный слой» в условиях кирального резонанса имеем существенное различие коэффициентов отражения для правой и левой обобщенных круговых поляризаций, что обусловлено фазовыми отличиями левых и правых ЭМВ круговой поляризации, а именно: % >> % |( 1).
Выводы. К числу фундаментальных свойств живого вещества следует отнести факт, что ЭМВ с левой поляризацией (Я+) значительно меньше отражаются в условиях кирального резонанса от (слоя) КБС, нежели с правой поляризацией (Я-). Это означает, что для КБС наиболее имманентными (биотропными) являются ЭМВ с левой обобщенной круговой поляризацией. Этот феномен следует рассматривать в связи с приведенными в [2] рассуждениями о киральной асимметрии биомолекул (при этом следует помнить, что при правой поляризации вектор Н опережает Е на П 2, а при левой - наоборот) - сравните с индуктивной (правая поляризация) и емкостной (левая поляризация) электрическими цепями.
На основе подобных умозаключений в работе [5] делается вывод о следующей последовательности формирования живой материи: разделение зарядов ^ движение зарядов ^ возникновение магнитного поля; все это следует из показанной выше чувствительности живой материи к ЭМВ левой обобщенной круговой поляризации.
С биофизической точки зрения это можно объяснить следующим. Живое вещество с первичными биомолекулами, по своим биофизикохимическим характеристикам еще почти не отличающимися от сложных молекул вещества неживого, начало эволюционировать с момента зарождения, то есть первичного разделения зарядов молекул, а далее и более сложных биоструктур, в рамках интегративно нейтрального тела.
Особенности распространения ЭМВ КВЧ в биоткани с учетом ее выраженной киральности. С точки зрения проектирования терапевтической аппаратуры, рассмотренные особенности позволяют оптимизировать режимы излучения, в том числе и использующие изменяемую - правую - левую - круговую поляризацию. Наиболее важным является вывод о сродственности ЭМВ с левой поляризацией к электрическим полям организма и ЭМВ с правой поляризацией - к собственным магнитным полям в биосреде.
Литература
1. Архипов М.Е., Яшин АА. и др. Киральная асимметрия биоорганического мира: теория, эксперимент.- Тула: Изд-во Тульский полиграфист, 2002.- 244 с.
2. . Аветисов В. А., Гольданский В. И. Физические аспекты нарушения зеркальной симметрии биоорганического мира // Успехи физических наук. - 1996. - Т. 166, № 8 - С. 874-891.
3. Веселовский В. Н., Яшин А. А. Введение в информационную теорию вирусов / Под ред. А. А. Яшина. - Тула: ПАНИ. НИИ НМТ. Изд-во «Тульский полиграфист», 2000. - 149 с.
4. Ситько С. П., Мкртчян Л. Н. Введение в квантовую медицину. - Киев: ПАТТЕРН, 1994. - 145 с.
5. Човнюк Ю. В., Иванченко И. А., Ивановская А. В. и др. Методы и модели анализа киральных свойств биообъектов: поляризационно-селективные резонансные явления в ММ-диапазоне электромагнитных волн // Вестник новых медицинских технологий. -2002- Т. IX.
6. Човнюк Ю. В., Овсянникова Т. Н. // Physics of the Alive. -2001. - Vol. 9, № 1. - P. 12-22.
RIGHT- AND LEFT-HAND ROTATING FIELDS IN THE EHF-THERAPY A. S. NOVIKOV, A.A. YASHIN, S.A. YASHIN Summary
In this article fundamental reasons of the chiral asymmetry of alive are presented. The mathematical model of a chiral biological environment is described and using of , right- and left-hand rotating electromagnetic fields for EHF-therapy is offered.
Key words: chirality, chiral asymmetry of alive
УДК 577.3, 621.396.42:629.783:523.3
КРАЙНЕНИЗКОЧАСТОТНЫЕ МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ СЛОЖНОЙ СТРУКТУРЫ КАК ФАКТОР ИЗМЕНЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ГЕМОГЛОБИНА И КРЕАТИНИНА В КРОВИ МЛЕКОПИТАЮЩИХ
Л.В. КУРОТЧЕНКО, С.П. КУРОТЧЕНКО, Т.И. СУББОТИНА,
А.А. ЯШИН*
В магнитобиологии имеется большое количество убедительных экспериментальных и исследовательских работ о высокой чувствительности живых организмов к магнитным полям [1-7, 9].
Одним из важных направлений магнитобиологии является изучение биологических эффектов, вызванных воздействием переменных магнитных полей крайне низких частот (ПеМП КНЧ) со сложным законом изменения пространственновременных характеристик. Установлено [1,2], что естественные ПеМП КНЧ являются одним из важных экологических факторов влияния геомагнитной и солнечной активности на поведение и физиологию живых организмов. Более того, из экспериментальных данных многих авторов, обобщенных в работе [7], следует, что естественная электромагнитная радиация диапазона КНЧ является необходимым для развития жизни информационным каналом. Поэтому нарушения пространственно-временных ритмов естественных электромагнитных полей, в том числе, в диапазоне КНЧ, способны вызывать как морфологические, так и патофизиологические изменения на всех уровнях организации жизни. Большой научный интерес представляет ряд эффектов изменения содержания гемоглобина [4,5], креатинина [5] и др. гематологических показателей под воздействием электромагнитных полей и излучений с различными параметрами.
Данная работа посвящена эффектам изменения содержания гемоглобина и креатинина в крови лабораторных мышей, которые были вызваны воздействием ПеМП КНЧ сложной пространственно-временной структуры на организм этих млекопитающих.
Материалы и методы. Эксперименты т у1уо по изучению изменений содержания гемоглобина и креатинина в крови лабораторных мышей линии Ь 16/С 57 под воздействием магнитных полей проводились на двух разработанных и созданных автором экспериментальных аппаратах. Экспериментальный аппарат первого типа [8] создает импульсное бегущее магнитное поле (ИБМП), которое формируется вокруг биологического объекта. Управление параметрами ИБМП осуществляется при помощи ПЭВМ. Экспериментальный аппарат второго типа [9] создает вращающееся в трехмерном пространстве ПеМП КНЧ.
Для эксперимента было сформировано 4 экспериментальные группы и 1 контрольная группа интактных животных. Каждая группа включала в себя по 15 взрослых мышей линии Ь16 мужского пола. Животные каждой экспериментальной группы подвергались воздействию магнитного поля определенного режима в течение 8 сеансов с суточной экспозицией 30 мин каждый по 4 раза в неделю в течение двух недель. Таким образом, суммарная экспозиция для мышей каждой экспериментальной группы составила 240 мин. В табл. 1 представлены обозначения групп мышей и параметры магнитных полей.
*
300600, Тула, пр-т Ленина, 92, ТуГУ, кафедра «Медико-биологические дисциплины»
Таблица 1
Экспериментальные группы мышей и параметры воздействующих магнитных полей
Группа мышей Параметры воздействующих магнитных полей
1 Контроль (интактные мыши)
2 ИБМП по компьютерной программе ш122.Ъа$ с длительностью импульса 1имп = 0,5 с и скважностью 3. Величина магнитной индукции Вибмп = 4 мТл.
3 ВМП с частотой Гврп = 6 Гц, вращение вправо, величина магнитной индукции Ввр.п = 4 мТл, в сочетании с ПеМП с частотой Гверг = 8 Гц, величина магнитной индукции Вверг = 4 мТл.
4 ПеМП в режиме Гверт = 8 Гц, Вверг = 4 мТл
5 ВМП в режиме Гвр.п = 6 Гц, вращение вправо, Ввр.п = 0,4 мТл, в сочетании с ПеМП в режиме Гверг = 8 Гц, Вверг = 0,4 мТл.
Примечание: ВМП - вращающееся магнитное поле; ПеМП - переменное магнитное поле; ИБМП - импульсное бегущее магнитное поле; ^мп -время длительности одного импульса; fep.n - частота вращающегося магнитного поля; Ввр.п - магнитная индукция вращающегося магнитного поля; fBEPT - частота изменения вертикальной составляющей магнитного поля; Вверт - магнитная индукция вертикальной составляющей магнитного поля; Вибмп - магнитная индукция импульсного бегущего магнитного поля
По окончании полной экспозиции у мышей экспериментальных групп, и одновременно у мышей контрольной группы брали кровь для анализа содержания гемоглобина и креатинина.
Определение содержания креатинина в крови лабораторных животных проводилось при помощи набора реактивов CREAT 100, выпускаемых фирмой PLIVA — Lachema a.s. Принцип метода состоит в следующем. В щелочной среде пикриновая кислота взаимодействует с креатинином с образованием оранжево-красной окраски, которую измеряют фотометрически. Определение в сыворотке крови проводят после депротеинизирования. Реактивы: - стандарт креатинина 442, 5 мкмоль/л; альбумин 0,16 г/флакон; депротеинизирующий раствор трихлоруксусная кислота 1,22 моль/л; пикриновая кислота раствор 0,004 моль/л; натрий гидроокись 0,19 моль/л. Расчет содержания креатинина в крови каждой лабораторной мыши производили по формуле, указанной в инструкции по применению набора реактивов.
(1)
Kr(.
мкмоль / л
/ л) = Kl
Ат
= АоП • 5,53125
Aon - экстинкция опытной пробы; ACT - экстинкция стандартного раствора; Ki - коэффициент разведения крови (Ki = 177). Экстинкция стандартного раствора Act оказалась равной 32.
Определение содержания гемоглобина в крови лабораторных животных проводилось с помощью стандартного унифицированного гемоглобинцианидного метода (1974) [10], а именно: гемоглобин окисляют в метгемоглобин (гемиглобин) железосинеродистым калием (красная кровяная соль); образующийся с ацетонциангидрином окрашенный цианметгемоглобин (гемигло-бинцианид) определяют колориметрически. Используются реактивы: трансформирующий раствор: ацетонциангидрин - 0,5 мг; калий железосинеродистый - 0,2 г; натрия гидрокарбонат - 1 г; дистиллированная вода - до 1 л. Раствор желтого цвета, прозрачный; калибровочный раствор гемиглобинцианида - стандартный раствор фирмы «Имуна» с концентрацией гемиглобинцианида 61,23 мг/100 мл, что соответствует концентрации гемоглобина в крови 15,4 г/100 мл при разведении ее в 251 раз. Специальное оборудование - фотоэлектроколориметр. Ход определения следующий. В пробирку с 5 мл трансформирующего раствора добавляют 0,02 мл крови (разведение в 251 раз). Содержимое пробирки тщательно перемешивают и оставляют стоять на 10 минут. Измеряют на фотоэлектроколориметре при длине волны 500-560 нм (зеленый светофильтр) в кювете с толщиной слоя в 1 см против холостой пробы (трансформирующий раствор). Измеряют при тех же условиях стандартный раствор. Расчет содержания гемоглобина в крови каждой лабораторной мыши производили по формуле:
Е (2)
Hb(e%) = -°L. с. K • 0,001 = 1,0246 • Еоп
Ест
где Eon - экстинкция опытной пробы; Ect - экстинкция стандартного раствора; С - концентрация гемиглобинцианида в стандартном растворе, мг%; C = 61,23; К - коэффициент разведения крови (К=251); 0,001 - коэффициент для пересчета мг/100 мл
в г/100 мл. Экстинкция стандартного раствора оказалась равной Ест = 15. Экстинкцию опытной пробы Еоп определяли при помощи фотоэлектроколориметра.
Методы математической обработки результатов эксперимента. Для статистической проверки гипотезы о неравенстве математических ожиданий содержания гемоглобина и креатинина в крови лабораторных мышей в экспериментальных и контрольных группах использовался 1-критерий Стьюдента. Статистика критерия вычислялась по формуле
|х — у\ (3)
x-У
где х, у - средние арифметические в экспериментальной и
контрольной группах; ах-у- стандартная ошибка разности средних арифметических. Учитывая равенство величин первой и второй выборки (пі=п2=15) стандартная ошибка разности средних арифметических ах-у рассчитывалась по формуле:
ІїЬ-X)2 + £(-УГ (4)
^ І (п-1)-п 5
где п - величина выборки. Подсчет числа степеней свободы к осуществлялся по формуле:
к=П; + П2-2, (5)
Далее сравнивалось полученное эмпирическое значение ¿эмп с теоретическим значением ¿-распределения Стьюдента. Если tэмп < ¿крит, то нулевая гипотеза Но, состоящая в том, что разница между генеральными параметрами сравниваемых групп равна нулю, принималась. В этом случае считалось, что различия, наблюдаемые между средними величинами опыта и контроля, носят не систематический, а случайный характер. В противном случае, если ¿эмп > Iкрит, нулевая гипотеза Но отвергалась, и считалось, что различия, наблюдаемые между средними величинами опыта и контроля, достоверны. Таким образом, выявлялся факт изменчивости изучаемого явления при воздействии внешнего фактора - магнитного поля. Для оценки связи признаков в работе использовался регрессионно-корреляционный анализ. Были рассчитаны линейные коэффициенты корреляции гемоглобина и креатинина в каждой группе животных, а также построены линии парной регрессии пятого порядка для этих показателей.
Результаты исследования. В табл. 2 представлены результаты анализа содержания креатинина Ку в крови мышей контрольной и экспериментальных групп, где і - номер группы мышей, ] - номер мыши в группе.
Таблица 2
Содержание креатинина в крови мышей контрольной и экспериментальных групп
j, номер мыши Ki1j (контроль), мкмоль/л Kr2j, мкмоль/л к% мкмоль/л Kr4j, мкмоль/л Kr5j, мкмоль/л
1 63,3 38,7 38,7 33,2 38,7
2 65,3 77,4 22,1 38,7 22,1
3 52,1 38,7 33,2 38,7 33,2
4 68,7 44,3 22,1 27,7 22,1
5 49,8 27,7 33,2 33,2 33,2
6 60,8 33,2 44,3 27,7 38,7
7 53,4 38,7 38,7 44,3 34,5
8 61,2 71,9 99,6 33,2 23,7
9 65,7 27,7 38,7 49,8 28,9
10 55,3 38,7 116,2 38,7 31,5
11 43,2 38,7 38,7 38,7 25,6
12 65,4 27,7 66,4 38,7 32,4
13 53,6 49,8 60,8 44,3 36,4
14 54,4 33,2 44,3 60,8 33,2
15 66,8 44,3 49,8 44,3 25,6
В табл. 3 представлены итоги анализа содержания гемоглобина НЬу в крови мышей контрольной и экспериментальных групп, где I - номер группы мышей, ] - номер мыши в группе.
Так как объемы экспериментальной и контрольной групп п были равны 15, то для числа степеней свободы к = 2п — 2 = 28 и 5% уровня значимости (Р=0,05) теоретическое значение ¿-
распределения Стьюдента оказалось равным к
-- 2,049. В табл.
4 приведены результаты статистического анализа содержания гемоглобина в крови мышей экспериментальных групп по сравнению с контролем.
Таблица 3
Содержание гемоглобина в крови мышей контрольной и экспериментальных групп
j, номер мыши Hbij (контроль), мкмоль/л Hb2j, мкмоль/л Hb3j, мкмоль/л Hb4j, мкмоль/л Hb3j, мкмоль/л
1 114,6 203,9 172,1 144,3 172,1
2 109,8 173,2 107,6 163,9 107,6
3 86,3 Ш,6 116,8 167 116,8
4 122,6 183,3 148,6 142,4 148,6
З 96,3 179,3 139,8 166 160
6 116,4 172,1 146,3 133,2 111,1
7 103,3 161,9 131,2 136,8 97,6
8 112,3 191,6 213,1 169 106,8
9 103,7 179,3 163,9 132,7 39,6
10 98,6 182,4 171,1 134,7 104
11 93,3 184,4 112,7 123 102,1
12 113,6 Ш,6 120,9 132,2 67,9
13 86,9 133,7 143,4 166 69,9
14 94,3 163,9 173,2 70,3
ІЗ 109,6 133,7 148,6 138,8 103
Таблица 4
Значение параметра 1эмп для содержания гемоглобина в крови мышей экспериментальных групп
W = 2,049 Группа 2 Группа 3 Группа 4 Группа 3
1U 13,631 8,628 10,281 0,229
Гипотеза о равенстве средних отвергается отвергается отвергается принимается
В табл. З приведены результаты статистического анализа содержания креатинина в крови мышей экспериментальных групп по сравнению с контролем.
Таблица 5
Значение параметра tэмп для содержания креатинина в крови мышей экспериментальных групп
W = 2,049 Группа 2 Группа 3 Группа 4 Группа 3
3,88 2,138 6,314 11,342
Гипотеза о равенстве средних отвергается отвергается отвергается отвергается
Изменение содержания гемоглобина в крови мышей во всех экспериментальных группах под воздействием многовекторных ПеМП КНЧ, а также ИБМП КНЧ было статистически значимым (р = 0,05). Изменение содержания креатинина в крови мышей во всех группах, кроме группы 5 под воздействием указанных полей также было статистически значимым (р = 0,05).
Корреляционный анализ позволяет оценить тесноту связи признаков. Пусть Х| - содержание гемоглобина в крови ]-й мыши данной группы. Тогда у - содержание креатинина в крови ]-й мыши данной группы. .7=1, 2...п. Линейный коэффициент корреляции Гху выражает степень тесноты линейной связи между содержанием гемоглобина и креатинина в крови мышей контрольной и экспериментальных групп. Линейный коэффициент корреляции Гху вычисляется по формуле:
(6)
J=1
J¿(XJ - mx f'tiyj - my )2
V j= j=
где mx- математическое ожидание уровня гемоглобина в крови, my- математическое ожидание содержания креатинина.
1
n
mx = -
■ =-■ Z у,
X,
(7)
(8)
коэффициент очень близок к нулю, что свидетельствует о потере линейной функциональной связи между показателями гемоглобина и креатинина после воздействия магнитными полями и о развитии патологических процессов в системе крови.
Таблица 6
Значения линейного коэффициента корреляции Гху гемоглобина и креатинина в крови мышей
rxyl (контроль) %2 %3 rxy4 rxy3
0,801 0,173 0,336 0,229 0,023
Регрессионный анализ позволяет получать уравнения связи признаков (уравнения регрессии). Исследовалась парная регрессия содержания гемоглобина и креатинина в крови мышей контрольной и экспериментальных групп. В работе находили уравнения парной регрессии 5-го порядка для каждой из групп. Общий вид уравнения парной регрессии 5-го порядка имеет вид:
у=а +q* х+02 • х2 +03 • х3 +04 • х4 +05 • х5
Коэффициенты регрессии ао-а5 находятся из системы шести нормальных уравнений с шестью неизвестными:
f о,-п+оТх] +2 zfxf+oszfx)3 +04 Z^+sZÍxNZty
j=i j=i
j=i
j=i
j=i j=i
n nu \2 n Í \3 n ( U ^ të n( \6 n ( 1
aZpj +aiZxj) +a.Zxj) +^33Z(x,) +o +a>ZXjj =Лху)
j=i j=i j=i j=i j=i j=i j=i
ai Zx)2+aiZx)3+a2 zJNzXN ZxN zXj)7=z[(x)2- yj
j=i j=i j=i j=i j=i j=i j=i
a ZXjNz(x)4+a zJNz(x)%ZX,N z(x)8=z[X)3-.
j=i j=i
j=i
j=i
j=i
j=i j=i
y,\
a) Z^+qZ^+a Z(xj)6+c5 ZX/)!+^ï4 Z(x)8+a Zj=z|X)4-у]
j=i j=i j=i j=i j=i j=i j=i
la) ZxNZxN zXjNZxN ZXN Z^^j)10=:ZÍ у,
J=1 J=1 J=1 J=1 J=1 J=1 J=1
Решая данную систему методом определителей, находят искомые коэффициенты. Расчеты производились в системе Math-cad 2000 Professional. В табл. 7 приведены значения рассчитанных коэффициентов регрессии для всех групп животных.
Таблица У
Значения коэффициентов уравнений регрессии гемоглобина и креатинина пятого порядка для всех групп животных
Коэфф-т Группа 1 (контроль) Группа 2 Группа 3 Группа 4 Группа 3
a0 1,64Ы06 -1, 216 ■ 104 -713,332
ai 2,813-103 -4,784■104 334,943 2,703■104 36,117
a2 -39,072 336,31 -3,992 -370,537 -0,676
a3 0,613 -3,223 0,022 2,33 6,139^ 10-3
34 ^^■Ю-3 9,3№10-3 -5,576■10-5 -8,601■ 10-3 -2,744■10-5
a3 6,38Ы0-6 3,446 ■Ю-8 4,796^ 10-8
На основании рассчитанных коэффициентов регрессии были построены линии регрессии гемоглобина и креатинина пятого порядка для всех групп животных. На рис. 1 изображены линии регрессии гемоглобина и креатинина первого и пятого порядков для контрольной группы мышей.
В табл. 6 приведены результаты расчета линейных коэффициентов корреляции Гхуг для контрольной и экспериментальных групп (i - номер группы).
Данные табл. 6 говорят о том, что в контрольной группе мышей между содержанием гемоглобина и креатинина существует сильная линейная связь, так как линейный коэффициент корреляции близок к единице. В экспериментальных же группах этот
n
m
п
Содержание і гмої .•юонна, г/л
Рис. 1. Линии регрессии гемоглобина и креатинина для контрольной группы мышей: 1 - 5-го порядка, 2 -1-го порядка
( о.кржаниг гемоглобина, г/л
Рис. 2. Линия регрессии гемоглобина и креатинина пятого порядка для группы мышей №2
Содержание і смої .іобніїа, г/л
Рис. З. Линия регрессии гемоглобина и креатинина пятого порядка для группы мышей №3
( о.кржлшг І ГЧОІ .ЦИІІІІМ, г/л
Рис. 4. Линия регрессии гемоглобина и креатинина пятого порядка для группы мышей №4
Содержание гемоглобина, г/л
Рис. 5. Линия регрессии гемоглобина и креатинина пятого порядка для группы мышей №5
Из рис. 1 видно, что между содержанием гемоглобина и креатинина в крови мышей контрольного группы существует сильная линейная связь, что подтверждается высоким значением линейного коэффициента корреляции, близким к единице (Гху1 = 0,801). На рис. 2-5 изображены линии регрессии гемоглобина и креатинина пятого порядка для экспериментальных групп мышей №№2-5 соответственно. Как видно из представленных графиков, в экспериментальных группах животных слабая линейная связь гемоглобина и креатинина прослеживается только в группе №3, что подтверждается достаточно высоким значением линейного коэффициента корреляции Гхуз, который равен 0,536. В остальных же группах установить линейную связь рассматриваемых показателей невозможно, что косвенно свидетельствует о развитии патологических процессов в системе крови.
Заключение. В работе исследована зависимость изменения содержания гемоглобина и креатинина в крови лабораторных мышей, под воздействием ПеМП КНЧ сложной структуры. Показано, что изменения гематологических показателей статистически значимы по критерию Стьюдента (р = 0,05). Проведен корреляционный и регрессионный анализ. Обнаружено наличие сильной линейной связи между содержанием гемоглобина и креатинина в крови мышей контрольной группы, слабой линейной связи этих показателей в экспериментальной группе №3 и отсутствие таковой в остальных экспериментальных группах. Получены линии регрессии пятого порядка для содержания гемоглобина и креати-нина в крови животных всех групп. Полученные данные косвенно свидетельствуют о развитии патологических процессов в системе крови под воздействием ПеМП КНЧ сложной структуры на целостный организм в зависимости от параметров поля.
Литература
1. Владимирский БМ., Темурьянц Н.А. Влияние солнечной активности на биосферу-ноосферу (Гелиобиология от А.Л. Чижевского до наших дней).- М.: Изд-во МНЭПУ, 2000.- 374 с
2. Григорьев П.Е., Хорсева Н.И. Геомагнитная активность и эмбриональное развитие человека // Биофизика. 2001.-Т. 46, Вып. 5.- С. 919-921.
3. Еськов Е.К., Дарков А.В., Швецов Г.А. Зависимость магнитной восприимчивости различных биообъектов от их физиологического состояния и жизнеспособности // Биофизика. 2005.-Т. 50, Вып. 2.- С. 357-360.
4. Сташков А.М., Горохов И.Е. Гипоксическое и анти-окислительное биологическое действие многодневного применения слабого переменного магнитного поля сверхнизкой частоты // Биофизика. 1998.- Т. 43, Вып. 5.- С. 807-810.
5. Грязев М.В. и др. Экспериментальная магнитобиология.
Ч. II: Воздействие полей сложной структуры / Под. ред. А. А. Яшина.- Москва - Тверь - Тула: Триада, 2007.- 111 с.
6. Куротченко С.П. Последствия воздействия вращающимся и импульсным бегущим магнитными полями на биологические объекты // Естествознание и гуманизм. Сборник научных работ. Т. 2, № 4.- Томск, 2005.- С. 22-23.
7. Кузин АМ. // Биофизика.- 2000.-Т. 45, Вып. 1.- С. 144.
8. Куротченко Л. и др// ВНМТ.- 2006.- №1.- С. 160.
9. Куротченко С.П. // Электродинамика и техника СВЧ, КВЧ и оптических частот.- 2006.- Т.14, №1.-2 (42), С. 193-203.
10. Лабораторные методы исследования в клинике: Справочник / Под ред. В. Меньшикова.- М.: Медицина, 1987 - 368 с.
LOW-FREQUENCY MAGNETIC FIELDS OF COMPLEX STRUCTURE AS A FACTOR OF CHANGE OF HAEMOGLOBIN AND CREATININE CONTENT IN BLOOD OF MAMMALS
L.V. KUROTCHENKO, S.P. KUROTCHENKO, T.I. SUBBOTINA, A.A.YASHIN
Summary
In this article the author reports the results of experiments using mice. In present study the mice were exposure of low-frequency rotating and impulse-running magnetic fields on special equipment. A field structure in magnetic system is formed by PC’s program. The haemoglobin and creatinine content in blood were measured and analyzed. There are interesting results of experiments.
Key words: exposure, low-frequency magnetic fields
УДК [615.917:547.391.]092
ИММУНОТОКСИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НИТРИЛА АКРИЛОВОЙ КИСЛОТЫ И ИХ СВЯЗЬ С ПЕРЕКИСНЫМ ОКИСЛЕНИЕМ ЛИПИДОВ
П. Ф. ЗАБРОДСКИЙ, В.Г. МАНДЫЧ, Л.В. МЫСНИК*
Нитрил акриловой кислоты (НАК, акрилонитрил, винил-цианид, пропеннитрил) является высокотоксичным химическим веществом, используемым для производства широкого ассортимента химических продуктов: синтетических каучуков, нитрило-вых эластиков, акрилоамида, клея, оргстекла, полиакриловых и модакриловых нитей и других соединений [2, 8]. НАК чрезвычайно опасен при загрязнении местности в случае аварийных ситуаций, так как способен вызывать острые массовые отравления животных и людей, а также приводить к формированию зоны экологического неблагополучия. Систематизированные сведения о влиянии НАК на иммунные реакции малочисленны, а их связь с ПОЛ не изучена [2, 7].
Цель работы - изучение влияния острого отравления НАК на гуморальный и клеточный иммунный ответ и его связь с ПОЛ.
Материал и методы. Опыты проводили на неинбредных крысах обоего пола массой 180-240 г. Функцию макрофагов, связанную с переработкой и представлением антигена исследовали на мышах линии СВА обоего пола массой 18-24 г. НАК вводили подкожно в дозе 0,75 ЭЬ50 (ЭЬ50 для мышей и крыс составляла 36+4 и 75+7 мг/кг соответственно). Показатели системы иммунитета оценивали общепринятыми в иммунотоксикологии и экспериментальной иммунологии методами [3]. Гуморальную иммунную реакцию Т-зависимому антигену (эритроцитам барана - ЭБ) определяли по титру антител, вызывающих гемолиз ЭБ в присутствии комплемента, выраженному в отрицательном двоичном логарифме (ОДЛ). Кроме того, гуморальный иммунный ответ к Т-зависимому и Т-независимому брюшнотифозному VI-антигену ^ьА§) оценивали через 4 сут по числу антителообразующих клеток (АОК) в селезенке после внутрибрюшинной иммунизации крыс данными антигенами в дозах 2-108 клеток и 8 мкг/кг соответственно. Активность естественных клеток-киллеров определяли по показателю естественной цитотоксичности (ЕЦ) спектрофотометрически по числу оставшихся неразрушенными в ходе цитотоксического теста клеток мишеней через 72 ч после применения НАК. Антителозависимую клеточную цитотоксичность (АЗКЦ) исследовали через 4 сут. после иммунизации (ЭБ в дозе 108 клеток) крыс, используя их спленоциты, спектрофотометрическим методом. Формирование реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ), отражающей функцию клеточного иммунного ответа (в частности, активность лимфоцитов ТЬ1-типа), оценивали у крыс по приросту (в %) массы стопы задней лапы. При этом животных иммунизировали
* Саратовский военный институт радиационной, химической и биологической защиты, ул. 50 лет Октября, 5, 410037, Саратов, Россия
внутрибрюшинным введением 108 ЭБ. Разрешающую дозу ЭБ ^■Ю8) вводили под апоневроз стопы задней лапы через 4 сут. Реакцию ГЗТ определяли через 24 часа. При исследовании гуморальных и клеточных иммунных реакций крыс иммунизировали практически одновременно с введением НАК.
Способность макрофагов к индукции гуморального иммунного ответа (СМИГИО) оценивали через 3 сут по числу АОК к ЭБ у мышей-реципиентов (СВА) после введения НАК сингенным мышам-донорам. Макрофаги от мышей-доноров переносили реципиентам через 1 сут после интоксикации. За 1,3 ч до переноса перитонеальных макрофагов в брюшную полость мышам вводили 2,3 ■ 108 ЭБ в 0,1 мл физиологического раствора. Пере-кисное окисление липидов (ПОЛ) оценивали по суммарной продукции радикалов (СПР) методом люминолзависимой хеми-люминесценции, активированной форболовым эфиром, по содержанию малонового диальдегида (МДА), активности каталазы и пероксидазы в крови спектрофотометрически [1, 6] через 3 сут. после введения НАК. При этом активность каталазы и пероксида-зы была показателем функции антиоксидантной системы (АОС).
Полученные данные обрабатывали статистически с использованием t-критерия достоверности Стьюдента. Определяли коэффициент корреляции (r) показателей иммунного статуса, АОС и ПОЛ.
Результаты. Под влиянием НАК (табл. 1) шла супрессия антителообразования к Т-зависимому (ЭБ) и Т-независимому (ViAg) антигенам. При этом снижение зависимой от ТЫ-лимфоцитов антителопродукции было более выражено по сравнению с Т-незасимой антителопродукцией. Число АОК к ЭБ уменьшалось в 2,4 раза (р<0,03), а к Vi-Ag - в 1,6 раза (р<0,03). Острая интоксикация НАК вела к спаду АЗКЦ в 2,3 раза, снижению формирования ГЗТ - в 1,6 раза и СМИГИО - в 2,1 раза.
Таблица 1
Изменение показателей системы иммунитета после острой интоксикации НАК в дозе G,75 DL5g (М+m, n =7-10)
Параметр Контроль НАК
Титр антител к ЭБ, -log титра 3,8+0,2 2,7+0,3
АОК к ЭБ, 103 27,1+4,9 11,2+2,4*
АОК к Vi-Ag, 103 21,3+2,1 13,3+1,8*
АЗКЦ, % 13,1+1,7 3,3+1,6*
Реакция ГЗТ, % 33,2+2,1 20,1+1,3*
СМИГИО (АОК к ЭБ, 103) 9,1+2,3 4,3+1,7*
* -р<0,03 по сравнению с контролем
Снижение показателей системы иммунитета при острой интоксикации НАК может быть связано с поражением клеток крови, изменением биохимических реакций и морфологических структур иммуноцитов, определяющих их функции. Важную роль в данных процессах играет, видимо, не столько НАК, сколько его высокотоксические метаболиты (циановодород, глицидо-нитрил, 2-цианэтанол, цианоуксусная и акрилонитрилмеркапту-ровая кислоты) [8]. В реализации супрессии гуморальных и клеточных иммунных реакций под влиянием НАК имеет значение продукт биотрансформации циановодород, ингибирующий цитохром а3 цитохром-с-оксидазы системы ферментов тканевого дыхания митохондрий иммунокомпетентных клеток. Иммуно-токсический эффект НАК обусловлен поражением биохимических систем и клеток системы иммунитета, и др. органов [2].
Нарушение в большей степени Т-зависимого антителообра-зования по сравнению с Т-независимым под влиянием НАК обусловлено действием этого яда и продуктов его биотрансформации одновременно на макрофаги, В-лимфоциты и Т-клетки (на субпопуляцию ТЬ1-лимфоцитов). Т-независимый гуморальный иммунный ответ обеспечивается функцией В-клеток, активируемых антигеном в присутствии ИЛ-1 [5], секретируемом в основном макрофагами [4]. Таким образом, иммунотоксическое действие на три элемента, взаимодействующих в процессе антителооб-разования, проявляется значительно большим его угнетением, чем при поражении одного или двух элементов, если нет оснований предполагать наличия селективного иммунотоксического эффекта. Вполне естественно, что Т-зависимая гуморальная иммунная реакция требует больших затрат энергии, основным источником которой является АТФ. Генерирование этого соеди-
