CC BY
9
УДК 612.015-3:612.014.42«
Н. К- Демокидова
О ПРИРОДЕ ИЗМЕНЕНИЙ НЕКОТОРЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОБМЕНА ПОД ВЛИЯНИЕМ РАДИОВОЛН НЕТЕПЛОВЫХ ИНТЕНСИВНОСТЕЙ
Научно-исследовательский институт гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР, Москва
Согласно клиническим и экспериментальным данным (Е. И. Зубкова-Михайлова и Ю. Н. Алексеев, и др.), электромагнитные поля (ЭМП) способны влиять на нейросекрецию гипоталамуса и находящуюся под его контролем эндокринную систему, которая, как известно, играет важную роль в обмене веществ и участвует в защитно-приспособительных реакциях организма. В связи с этим можно предполагать, что возникающие под влиянием ЭМП нарушения некоторых показателей обмена у людей и животных, а также изменения веса последних (С. В. Никогосян; 3. В. Гордон; Н. К- Демокидова) имеют нейроэндокринное происхождение.
В данном исследовании сделана попытка выявить зависимость между изменением некоторых показателей белкового и водно-солевого обмена под влиянием хронического воздействия ЭМП ультравысокой и высокой частот (соответственно УВЧ и ВЧ) и функцией таких эндокринных желез, как щитовидная, гипофиз, надпочечники (настоящая работа является фрагментом серии экспериментов, данные которых были использованы при установлении предельно допустимых уровней облучения)1.
Эксперименты проведены на 96 взрослых крысах-самцах.
Поскольку количественные и качественные изменения в диете вызывают колебания уровня основного обмена, контрольных и подопытных животных содержали на строго одинаковом пищевом режиме. В течение 3 дней перед исследованием мочи им давали только брикеты и воду. Затем их сажали на сутки в обменные клетки, где они получали лишь воду. У крыс определяли суточный диурез, содержание в моче общего азота (методом Конвея), натрия и калия (методом пламенной фотометрии) или хлоридов (методом Воточека), а также массу тела (как интегральный показатель обмена). На время облучения подопытных крыс контрольных высаживали в такие же клетки из плексигласа, которые ставили за стеной генераторного зала. Напряженность поля измеряли прибором ИЭМП-1.
При изучении влияния ЭМП УВЧ диапазона животных облучали по 1 ч в день ежедневно в течение 3 мес при напряженности поля 150 В/м и частоте 69,7 МГц. Показатели обмена определяли у 24 крыс (12 контрольных и 12 подопытных) через 2 нед, 1, 2 и 3 мес облучения. В конце эксперимента этих крыс забивали для определения веса эндокринных желез (в миллиграммах на 100 г) и показателей их функционального состояния. Для изучения эндокринных желез в другие сроки (2 нед и 1 мес) были забиты 2 другие партии животных, состоящие из 12 контрольных и 12 подопытных каждая. Надпочечники фиксировали по Ромейсу, щитовидную железу — в 4% растворе формалина. Органы заливали в парафин, окрашивали гематоксилин-эозином. Вычисляли площадь зон коркового слоя и мозгового вещества надпочечников (О. И. Кириллов). Функциональную активность щитовидной железы оценивали по относительному весу и одному из наиболее чувствительных морфометрических показателей ее активности •— высоте фолликулярного эпителия (промеры производили в 25 фолликулах от каждого срединного среза железы).
Влияние ЭМП ВЧ диапазона изучали на 24 крысах (по 12 контрольных и подопытных). Их облучали по 4 ч ежедневно при напряженности поля 70 В/м и частоте 14,88 МГц. Показатели обмена контролировали ежемесячно. После забоя животных определяли вес эндокринных желез.
1 Данные клинико-гигиенических исследований П. П. Фукалова, М. Н. Садчи-кова и др.
Таблица 1
Влияние облучения в ЭМП УВЧ диапазона на надпочечники 1
Группа Длительность облучения Надпочечники
относи тельный вес, мг% зоны и площадь коркового слоя, им*
клубочковая пучковая сетчатая
Контрольная Опытная 2 нед 16,6^0,73 17,7^0,81 0,82=!= 0,02 0,96^0,04 Р<0,01 3,60—0,25 3,46=5=0,20 2,84=1:0,15 2,96=!: 0,23
Контрольная Опытная 3 мес 16,4^0,56 14,5—0,33 /><0,01 0,95=£0,02 0,93^0,04 3,68^=0,37 3,85=*= 0,26 2,32=!: 0,27 1,60^=0,15 Р<0,05
1 Значения Р приводятся только в случае достоверных изменений.
У животных под влиянием облучения УВЧ наблюдались сдвиги в обмене. Так, спустя 2 нед облучения несколько уменьшался диурез и достоверно снижался №/К коэффициент (0,339±0,023 в контроле и 0,267± ±0,022 в опыте), что может свидетельствовать о повышении минералокор-тикоидной функции надпочечников. Через 1 мес облучения показатели обмена приближались к контрольному уровню. К концу облучения отмечалось резкое повышение выведения воды, азота и электролитов, причем содержание натрия в моче увеличивалось более чем в 3 раза. Это повышение показателей обмена свидетельствует об усилении процессов диссимиляции, что подтверждается появлением тенденции к отставанию веса животных от контрольного: до облучения вес крыс контрольной и подопытной групп был одинаков (300±11,0 г), а к концу облучения составлял соответственно 408±9,7 и387±11,5 г.
Сопоставляя сдвиги в обмене с изменениями в эндокринных железах, можно отметить, что в определенные периоды между этими величинами наблюдается корреляция. Так, с периодом ретенции натрия совпадала по времени (2 нед облучения) тенденция к повышению веса надпочечников и достоверное увеличение площади их клубочковой зоны (табл. 1), продуцирующей, как известно, минералокортикоиды, обладающие способностью задерживать в организме натрий (в этот период эксперимента обнаружено возрастание высоты фолликулярного эпителия щитовидной железы, что являлось признаком повышения ее функции). Наблюдавшиеся через 1 мес облучения морфологические признаки нормализации функции щитовидной железы (табл. 2) находились в соответствии с достигнутым в обмене равновесием.
Таблица 2
Влияние облучения в ЭМП УВЧ диапазона на вес щитовидной железы и высоту ее
фолликулярного эпителия
Группа Длительность облучения Относительный вес железы. мг% Высота эпителия фолликулов, мк
Контрольная Опытная 2 нед 7,7=£0,32 7,7—0,27 8,05^0,039 9,60=£0,27 Р<0,01
Контрольная Опытная 1 мес 8,3—0,35 8,5=!: 0,43 9,15^0,36 8,60^:0,50
Контрольная Опытная 3 мес 6,8^0,27 6,3=!= 0,30 9,90=£=0,74 12,30=!= 0,74 Р<0,05
Наконец, отмеченное спустя 3 мес облучения увеличение экскреции азота, воды и электролитов совпадало во времени с признаками вновь возросшей активности щитовидной железы, гормоны которой, как известно, способны усиливать процессы диссимиляции (С. М. Лейтес и Н. Н. Лаптева). Функция надпочечников в этот период, по-видимому, снижена, о чем свидетельствует уменьшение их веса, сокращение площади сетчатой зоны, повышение экскреции натрия.
Кроме описанных выше изменений, после месяца облучения обнаружено достоверное увеличение веса гипофиза и надпочечников. Так, средний относительный вес гипофиза у животных контрольной группы был 2.60±0,04 г, а у животных подопытной •— 2,80±0,07 г (А<0,05), вес надпочечников соответственно равнялся 13,7±0,52 и 16,2±0,69 г (Р<0,05). В этот период не удалось определить морфологические показатели функции надпочечников, однако повышение веса этих органов наряду с увеличением относительного веса гипофиза может свидетельствовать о возрастающей стимуляции их функции гипоталамо-гипофизарной системой и отражает, вероятно, деятельность вышележащих нервных центров, направленную на выравнивание гомеостаза (в этот период функция щитовидной железы и показатели обмена достигают определенного равновесия).
Известно, что существующие между корой надпочечников и щитовидной железой сложные взаимоотношения (А. А. Виру и соавт.) могут складываться иногда как по типу прямой (например, при начинающемся тиреотоксикозе или введении тиреоидных гормонов), так и по типу обратной связи (например, при аддисоновой болезни). Нечто подобное наблюдалось в наших опытах через 2 нед облучения (когда повышалась минералокорти-коидная функция надпочечников и появлялись признаки активации щитовидной железы) и через 3 мес (когда отмечались признаки снижения функции надпочечников и в то же время повышалась функция щитовидной железы).
Измерение площади мозгового вещества надпочечников показало достоверные изменения этого показателя: снижение через 2 нед и повышение через 3 мес облучения (табл. 3). Исходя из литературных данных о стимулирующем влиянии гормона мозгового вещества адреналина на щитовидную железу (И. А. Эскин), функция которой в наших опытах повышалась именно в эти периоды облучения, можно предположить, что эти фазы отражают две разные стадии стимуляции мозгового вещества центральными симпатическими нервными структурами. Эти изменения свидетельствуют о включении симпатико-адреналовой системы, являющейся, как известно, необходимым звеном в механизмах адаптации.
Данные исследования биологического действия ЭМП ВЧ диапазона свидетельствуют о сходной направленности его влияния на изучаемые показатели (хотя степень выраженности изменений и сроки их возникновения трудно сопоставимы ввиду разных напряженностей поля и экспозиции). Так, наблюдаемое здесь после 3-месячного облучения снижение содержания хлоридов в моче (этот показатель, как известно, косвенно отражает уровень натрия) сменялось к концу опыта выраженным повышением, причем значительно возрастала экскреция и других изучаемых метаболитов.
Отставание животных в весе в этот последний период являлось максимальным, составляя в среднем 54 г (Р<0,05). На 1—2-м месяце облуче-
Таблица 3
Влияние облучения в ЭМП УВЧ диапазона на площадь мозгового вещества надпочечников
Группа Длительность облучения Площадь мозгового вещества, им*
Контрольная 1,17:2=0,08
Опытная 2 нед 0,73—0,13
Я<0,01
Контрольная Опытная 3 мес 0,60^0,07 0,96^0,11 Р<0,02
ния отмечались эозинопенические реакции (И. А. Кицовская и соавт.), Ф свидетельствовавшие о стимуляции глюкокортикоидиой функции коры надпочечников. После 6 мес облучения вес надпочечников проявлял тенденцию к увеличению, а к концу опыта достоверно снижался.
Таким образом, под влиянием воздействия ЭМП обоих диапазонов возрастала адренокортикальная активность (увеличение веса надпочечников, повышение минерало- и глюкокортикоидиой функции их), сменявшееся ее снижением к концу облучения (уменьшение веса надпочечников и площади их сетчатой зоны, возрастание экскреции натрия или хлоридов). Подобные фазные изменения адренокортикальной активности являются характерной чертой стрессового состояния организма (А. А. Виру и соавт.), наступающего, как ,известно, на фоне повышенной деятельности системы гипоталамус — гипофиз •— кора надпочечников (о повышении деятельности гипоталамуса под влиянием ЭМП в наших опытах свидетельствуют увеличение веса гипофиза и стимуляции функции клубочковой зоны коры надпочечников, единственной из зон, регулируемой, как признано большинством авторов, гипоталамусом непосредственно).
Под влиянием различных стрессовых воздействий, согласно современным данным (Г. JI. Шрейберг; Ф. Л. Фурдуй и соавт.), кроме системы гипоталамус — гипофиз — кора надпочечников, включается также ряд других систем, в том числе симпатико-адреналовая и гипоталамо-гипофи-зарно-тиреоидная, признаки нарушения деятельности которых отмечены в наших опытах (изменения площади мозгового вещества надпочечников и Г активности щитовидной железы).
Все это позволяет предположить, что обнаруженные нами сдвиги показателей обмена под влиянием ЭМП являются частным проявлением защит-но-приспособительных реакций. Это подтверждается литературными данными. Так, Browne и соавт. наблюдали под воздействием различных стрессоров фазные изменения экскреции хлоридов и воды. И. В. Павлова и соавт. отметили изменения функционального состояния симпатико-адре-наловой и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой систем у больных радиоволновой болезнью и описали некоторые биохимические сдвиги, в том числе снижение содержания хлоридов в крови и увеличение его в моче.
Известно, что различные стрессоры, помимо прочих изменений, способны вызывать у животных снижение веса, причем в стадии резистентности он возвращается к норме (П. Д. Горизонтов). Отсутствие нормализации веса, как и других показателей, в наших опытах объясняется, по-видимому, неспособностью животных достигнуть полной адаптации к ЭМП при данных интенсивностях и длительности облучения.
Выводы
1. Изменения диуреза, экскреции с мочой натрия, калия, хлоридов и азота под влиянием ЭМП ВЧ и УВЧ диапазонов опосредованы, вероятно, через гормональное звено адаптационных механизмов и являются, следовательно, частным проявлением неспецифического, стрессового действия радиоволн.
2. Полученные данные позволяют рекомендовать указанный комплекс показателей обмена ввиду его информативности и удобства определения при клинических обследованиях лиц, подвергающихся хроническому воздействию электромагнитных полей радиочастот.
ЛИТЕРАТУРА. Виру А. А. (ред.). Эндокринные механизмы регуляции приспособления организма к мышечной деятельности. Т. 2. Тарту, 1971, с. 19—50.— Г о р -дон 3. В. Вопросы гигиены труда и биологического действия электромагнитных полей свертывающих частот. М., 1966, с. 59.— Горизонтов П. Д. и др. Патологическая физиология экстремальных состояний. М., 1973, с. 11.— Демокидова Н. К.—
В кн.: О биологическом действии электромагнитных полей радиочастот. Вып. 4. М. 1973, с. 83—86; 165—168.— 3 у б к о в а - М и х а й л о в а Е. И., Алексеев Ю. Н.— «Бюлл.экспер.биол.», 1968, № 1, с. 115—118.— Кириллов О. И.— «Пробл. эндо-кринол.», 1973, № 1, с. 99—101.— Кицовская И. А., Фука лова П. П. и др.— В кн.: О биологическом действии электромагнитных полей радиочастот. Вып. 4. М., 1973, с. 115—118.— Лейтес С. М., Лаптева Н. Н. Очерки по патофизиологии обмена веществ и эндокринной системы. М., 1967, с. 333.— Никогосян С. В.— В кн.: О биологическом действии электромагнитных полей радиочастот. Вып. 3. М., 1968, с. 107— 111,— П а в л о в а И. В. и др.— «Гиг. труда», 1970, № 3, с. 20—23,— С а д ч и к о -в а М. Н.— В кн.: О биологическом действии электромагнитных полей радиочастот. Вып. 2. М., 1964, с. 110—113.— Фукалова П. П.— В кн.: О биологическом действии электромагнитных полей радиочастот. Вып. 2. М., 1964, с. 244—248.— Ф у р д у й Ф. Л. и др.— В кн.: Стресс и его патогенетические механизмы. Кишинев, 1973, с. 43—45.— Шрейберг Г. Л.— В кн.: Физиология и патофизиология гипоталамуса. М., 1966, с. 30—38.— Эс к и н И. А. Основы физиологии эндокринных желез. М., 1968, с. 89.— Browne J. S. L., Karady S., Selye H.—«J. Physiol. (Lond.)», 1939, v. 97, p. 1—7.
Поступила 17/XII 1976 r.
CONCERNING THE NATURE OF CHANGES IN CERTAIN INDICES OF METABOLISM DUE TO RADIO-WAVES OF NONTHERMAL INTENSITY
N. K. Demokidova
The data obtained make it possible to assume that the changes of the investigated indices of metabolism were brought about by means of the endocrine system and are particularly due to the stress action of radio-waves.
УДК 612.419.014.24:612.6.052].014.46:691.175
Проф. А. Н. Боков, С. И. Гуськова, канд. биол. наук Е. П. Гуськов
ИЗУЧЕНИЕ ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ПОЛИМЕРНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Ростовский медицинский институт
Изучение цитогенетической активности некоторых видов полимерных строительных материалов, осуществленное в моделированных условиях с использованием анафазного метода учета хромосомных аберраций в клетках костного мозга крыс, показало, что 8 из 16 изученных материалов обусловили у животных в результате длительного (от 3 до 5 мес) круглосуточного ингаляционного поступления достоверное увеличение общего уровня хромосомных нарушений, сопровождавшееся изменением их соотношения. Остальные 8 материалов вызвали увеличение количества фрагментов при сохранении общего числа аберраций на уровне контроля. Установлено также, что указанные выше изменения вызывали не только материалы, оказавшие общетоксическое действие, но также и благополучные в этом отношении (А. Н. Боков и соавт.). Эти данные позволили сделать заключение о том, что, во-первых, порог цитогенетического комбинированного действия химических веществ, выявляемый анафазным методом, находится, по-видимому, ниже общетоксического действия тех же комплексов веществ и, во-вторых, цитогенетические исследования должны быть включены в качестве одного из обязательных этапов как при гигиенической оценке полимерных строительных материалов сложного химического состава (А. Н. Боков и соавт.), так и при экспериментальном обосновании допустимого содержания в воздушной среде отдельных химических веществ.
Вместе с тем неясно, как следует оценивать в гигиеническом отношении изменения в соотношении хромосомных повреждений в пользу фрагментов, не сопровождающиеся увеличением общего числа перестроек. Кроме того, открытым остается вопрос о том, можно ли считать достаточным для окончательной положительной оценки полимерного материала отсутствие достоверных изменений как общего числа, так и соотношения различных перестроек, выявляемых при анафазном анализе.
