CC BY
8
2. Необходимо изучение особенностей биологи- . ческого действия на организм животных и человека низкочастотных широкополосных электромагнитных излучений.
Литература
1. Савин Б. М., Лазаренко Н. В. // Механизмы биологического действия электромагнитных излучений.— Пущнно, 1987,— С. 167—168.
2. ANON. NIOSH investigating two problem pregnancy clusters // VDT News.— 1984,— Vol. 1, N 2В,— P. 2—3.
3. Cox E. А. // Health Hazards of VDTs? / B. G. Pearce. Chichester, 1984,— P. 25—37.
4. Knave B. G. et al. // Scand. J. Work environment Hlth.— 1985.— Vol. 11,— P. 457—466.
5. Kurppa K. et al. 11 Ibid.— P. 353—356.
6. Millar J. D. Statement before the Subcommittee on Health and Safety, Committee on Education and Labor, House of Representatives.— Washington, 1984. .
7. Visual Display Terminals and Workers' Health.— Geneva, 1987.
8. Zaret M. 11 Health Hazards of VDT? // Ed. B. G. Pearce.— Chichester, 1984,— P. 47—54.
Поступила 03.10.90
© Л. С. НЕХОРОШЕВ.В. В. ГЛИНЧИКОВ, 1991 УДК 616.127-02:613.644|-07
А. С. Нехорошее, В. В. Глинчиков , МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В МИОКАРДЕ ПРИ ДЕЙСТВИИ ИНФРАЗВУКА
Ленинградский санитарно-гигиенический медицинский институт
В настоящее время одной из важных задач гигиены труда является забота о здоровье человека, улучшении условий и охраны труда в сфере промышленного производства. Несмотря на давнюю историю учения о шуме, научный интерес к нему постоянно растет. При этом основное внимание в исследованиях уделялось изучению действия высокочастотных шумов и звуков [1, 3, 4]. Вместе с тем в последние годы промышленные предприятия все больше оснащаются оборудованием, генерирующим низкочастотные акустические колебания, в том числе неслышимого спектра (инфразвук). Однако их гигиеническая характеристика и механизм действия на организм на сегодня изучен мало, что затрудняет разработку профилактических мероприятий [2, 5—7].
Основная цель нашего исследования состояла в изучении и гигиенической оценке влияния низкочастотного шума инфразвукового диапазона на сердечно-сосудистую систему и непосредственно на миокард.
Для проведения эксперимента была использована инфразвуковая установка, оборудованная контрольно-измерительной аппаратурой и позво-. ляющая создать инфразву^овое поле в диапазоне от 0,5 до 50 Гц и довести уровень давле-' ния до 150 дБ. Конструкция камеры имеет многослойную изоляцию, которая дает возможность снизить уровни звукового давления вне ее на 40— 60 дБ [5].
Экспериментальные исследования осуществляли на белых крысах и морских свинках. Животных подвергали воздействию инфразвука частотой 8 и 16 Гц с уровнем звукового давления от 120 до 140 дБ по 3 ч ежедневно. Продолжительность воздействия составляла 1,5, 10, 15, 25 и 40 сут. Каждая группа состояла из 5 животных. 5 животных, которых никакому воздействию не подвергали, служили в качестве контроля. Животных за-
бивали путем быстрой декапитации, тотчас же вскрывали грудную клетку и из сердца вырезали кусочки мышцы для гистологического, гистохимического, электронно-микроскопического исследований. Объекты, предназначенные для гистологического исследования, фиксировали в 20 % нейтральном формалине, для определения нуклеиновых кислот и полисахаридов — в жидкости Карнуа, для изучения окислительно-восстановительных ферментов — в криостате, для электронно-микроскопических исследований — в 2,5 % глу-таральдегиде с дофиксацией в 1 % осмин и последующим обезвоживанием в спиртах. После окончания фиксации в формалине объекты обезвоживали в спиртах возрастающей крепости (30°, 50°, 70°, 96°, 100°). Далее эти объекты, а также объекты, фиксированные в смеси Карнуа, заключали в парафин и на микротоме изготовляли срезы толщиной 10 мкм, которые окрашивали гематоксилином и эозином, гематоксилином по Гейденгайну, Ван-Гизону (для гистологических целей), а также подвергали гистохимической обработке: для выявления нуклеиновых кислот методами Эйнарсона и Браше с контролем рибо-нуклеазой, для обнаружения мукополисахаридов ставили ШИК-реакцию с контролем амилазой. Для определения активности окислительно-восстановительных ферментов срезы изготовляли в криостате при температуре —5 °С и обрабатывали на сукцинатдегидрогеназу (СДГ), лактатде-гидрогеназу (ЛДГ), глюкозо-6-фосфатдегидроге-назу (Г-6-ФДГ). Электронно-микроскопическому исследованию подвергали ультратонские срезы, которые изготовляли на ультратоме типа ЬКВ и просматривали в электронном микроскопе типа ОЕМ-7А.
Изменения в миокарде можно было зарегистрировать после однократного 3-часового воздействия инфразвука частотой 8 и 16 Гц с уровнем звуко-
вого давления 120 и 140 дБ. Прежде всего обращали на себя внимание уменьшение диаметра артериальных сосудов и расширение просвета капилляров (по сравнению с таковыми на препаратах, полученных от контрольных животных), что является показателем нарушения кровообраще-£ ния. Кроме сосудистых изменений, наблюдался
внутриклеточный миоцитолиз, который хорошо выявлялся вследствие сравнительно слабого прокрашивания кардиомиоцитов. При гистохимических исследованиях отмечались изменения активности окислительно-восстановительных ферментов. У СДГ и ЛДГ она была неравномерной: обнаруживались участки с высокой и низкой активностью этого фермента. Активность Г-6-ФДГ была снижена. Во многих кардиомиоцитах ШИК-реак-ция была слабо положительной. Ультраструктурные изменения сводились в основном к набуханию митохондрий кардиомиоцитов и появлению очагов пересокращений в миофибриллах.
При воздействии инфразвука тех же параметров, продолжавшемся в течение 5 и 10 сут, изменения становились более выраженными, появлялись признаки кровеносного застоя, о чем свидетельствовало наличие форменных элементов в ка-^ пиллярных сосудах. Следствием этого было нали-
чие участков ишемии, в которых кардиомиоци-ты прокрашивались довольно интенсивно и находились в состоянии тотального сокращения. В ряде миофибрилл наблюдался локальный лизис. Активность всех изучаемых окислительно-восстановительных ферментов была понижена, ШИК-реакция была слабо положительной. Набухание митохондрий (по сравнению с однократной нагрузкой) увеличивалось, их матрикс был просветленным, а кристы находились в разной степени фрагментации. Количество хроматина в ядрах увеличивалось, за счет чего они были резко контури-рованы, а ядрышки в них не дифференцировались. В Т-системах отмечались вакуоли различ-, ных размеров с расширенными канальцами сар-
коплазматического ретикулума. В интактных участках в эти сроки обнаруживались единичные измененные кардиомиоциты с наличием полос пересокращения и даже с частичным повреждением миофиламентов.
Более продолжительное воздействие (15 и 25 сут) инфразвука приводило к появлению в кардиомиоцитах признаков зернистой дистрофии; саркоплазма их была отечная, местами встречались фрагментация миофибрилл и очаги гомогенизации миофиламентов. Содержание мукополи-сахаридов было резко понижено, о чем свидетельствовала слабая ШИК-реакция, интенсивность которой мало изменялась после обработки препаратов амилазой. Пиронинофилия носила оча-0 говый характер и исчезала после обработки ри-бонуклеазой. Активность окислительно-восстано-вительных ферментов во всех случаях была сниженной.
Ультраструктурные изменения заключались в
фрагментации миофибрилл в области г-полос, исчезновении структур саркоплазматического ретикулума. Клеточные ядра имели неправильную форму, глыбки хроматина в них занимали краевое положение, локализуясь непосредственно у ядерной оболочки. Митохондрии находились в различных функциональных состояниях. Одни из них имели просветленный матрикс и умеренную редукцию крист. Другие были уменьшены в размерах и отличались высокой электронной плотностью и округлой формой.
При 40-суточной экспозиции морфологические и гистохимические изменения принципиально не отличались от таковых предыдущих серий опытов. Можно отметить лишь их несколько более выраженную распространенность, которая нарастала с увеличением уровня звукового давления до 140 дБ, но мало зависела от частоты инфразвука.
В экспериментах с более продолжительными сроками воздействия (25 и 40 сут) одновременно с описанными выше изменениями наблюдались признаки внутриклеточной регенерации. В кардиомиоцитах резко увеличивалось количество митохондрий, находящихся в состоянии повышенной функциональной активности, о чем свидетельствовало увеличение их размеров. Вокруг поврежденных миофибрилл появлялись цепочки полирибосом, а также новообразованные миофиламенты и элементы саркоплазматического ретикулума. Миофиламенты были связаны с остатками сохранившихся миофибрилл, что отражало интенсивность протекающей внутриклеточной реакции, которая заканчивалась образованием 2-полос. Ряд миофибрилл приобретал нормальное строение, а некоторые кардиомиоциты полностью восстанавливались.
Таким образом, при воздействии инфразвука частотой 8 и 16 Гц с уровнем звукового давления 120 и 140 дБ в миокарде экспериментальных животных происходят структурно-функциональные изменения, имеющие характерную зависимость от продолжительности воздействия, а также от уровня звукового давления. Процесс начинается с нарушения кровообращения, заключающегося в расширении капиллярных сосудов, что может служить причиной внутриклеточного миоцитоза (при однократном 3-часовом воздействии). С увеличением продолжительности воздействия (5—10 сут) сосудистые изменения значительно усугубляются. Появляются признаки кровеносного застоя в капиллярных сосудах, что влечет за собой образование участков ишемии и локальный лизис миофибрилл. Кроме того, наблюдаются снижение активности окислительно-восста-новительных ферментов, содержания мукополиса-харидов, концентрации хроматина (ДНК) в виде глыбок высокой электронной плотности; сосредоточение последних у ядерной оболочки, снижение концентрации диффузной РНК кариоплазмы, набухание митохондрий, расширение канальцев
эндоплазматического ретикулума. При увеличении сроков экспозиции (до 40 сут) характер изменений остается таким же, увеличивается только их выраженность, так как наблюдающиеся в миокарде изменения, зависящие от воздействия инфразвука различной частоты и уровня звукового давления, наиболее отчетливо проявляются только в ранние сроки эксперимента.
Следовательно, все наблюдаемые изменения в микроструктурах сердечной мышцы свидетельствуют о ее повышенной функциональной активности при действии инфразвука. Это подтверждается процессами внутриклеточной регенерации, появляющимися при продолжительных экспозициях (25 и 4и сут). Изменения в структурах миокарда при действии инфразвука частотой 8 и 16 Гц с уровнем звукового давления 120 и 140 дБ установлен^ у всех подопытных животных независимо от их вида.
Полученные экспериментальным путем данные могут служить теоретической основой для нормирования уровней звукового давления низкочастотных акустических колебаний, включая инфразву-
ковой диапазон, и продолжительности контакта с ними человека в зависимости от физических параметров.
Литература
1. Алексеев С. В., Суворов Г. А. // Гиг. труда,— 1955.— № 6,- С. 8—11.
2. Андреева — Галанина Е. Ц., Малышев Э. Н., Пронин А. П., Скородумов Г. Е. // Гиг. и сан.— 1970,— № 11,— С. 65-69.
3. Андреева — Галанина Е. Ц., Алексеев С. В., Кадыкин А. В., Суворов Т. А. Шум и шумовая болезнь,— Л., 1972.
4. Аничин В. Ф., Нехорошее А. С. // Жури, уши., нос. и горл, бол,— 1987,— № 6,— С. 36—40.
5. Карпова Н. И., Малышев Э. И. Низкочастотные акустические колебания на производстве,— М., 1981.
6. Нехорошее А. С. // Журн. ушн., нос. и горл, бол,— 1989.— № 2,- С. 28-32.
7. Суворов Г. А., Лихницкий А. Н. Импульсный шум и его влияние на организм человека,— Л., 1975,
Поступило 12.10.901 (
Summary. Influence of infrasound with frequency of 8 and 16 Hz, pressure from 120 to 140 dB and duration 3 h a day from 1 to 40 day was studied. Increasing of the myocardium functional activity was r.oted. No destructive changes were discovered.
Общие вопросы гигиены
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1991 УДК 61в.153.915-092.9-074
Ю. Н. Талакин, Н. В. Гриднева, Л. А. Иванова, И. А. Гайдаш ПОКАЗАТЕЛИ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ У БЕЛЫХ КРЫС
Донецкий медицинский институт
В свете современных представлений инициирование перекисного окисления липидов (ПОЛ) биологических мембран, сопровождающееся мембра-ноповреждающим эффектом, является одним из общих механизмов токсического действия химических агентов [14], в связи с чем изучение этого процесса все шире внедряется в практику токсикологических исследований. ПОЛ биомембран свойственна множественная природа промежуточных продуктов, сочетающаяся с их нестабильностью, высокой реакционной способностью и низкой стационарной концентрацией, что создает определенные методические трудности для исследователей в подборе доступных, чувствительных и адекватных методов оценки интенсивности ПОЛ. В качестве количественных маркеров данного процесса наиболее часто используются такие интер-медиаты, как диеновые конъюгаты, а также один из конечных продуктов свободнорадикального окисления липидов — малиновый диальдегид (МДА).
При анализе результатов токсикологического эксперимента неизбежно становится вопрос о границах физиологических колебаний показателей в различных биосубстратах, решение которого значительно осложняется тем, что в имеющихся справочных изданиях норма для данной группы показателей отсутствует, а приводимые в различных источниках величины, полученные на ограниченном количестве особей с применением различных методов, неоднозначны, а порой и не сопоставимы,
Исходя из этого, мы сочли целесообразным представить в обобщенном виде сводку данных, опубликованных в отечественной литературе за последние годы, а также результаты неопубликованных ранее собственных исследований, проведенных на интактных белых беспородных кры-сах-самцах массой ¡50—220 г.
Содержание МДА определяли в плазме крови, эритроцитной массе [16], гомогенатах печени и почек [38], диеновых конъюгатов — в плазме [11]. Перекисный гемолиз эритроцитов исследо-
