CC BY
10Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского Серия «Биология, химия». Том 23 (62). 2010. № 3. С. 15-20.
УДК 613.644
ОСОБЕННОСТИ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ВИБРАЦИИ НА НЕКОТОРЫЕ ГЕМАТО-ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОРГАНИЗМА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ
Баличиева Д. В.
РВУЗ «Крымский инженерно-педагогический университет», Симферополь, Украина
E-mail: kipubiology@gmail.com
В статье представлены материалы о влиянии вибрации на интегральные показатели организма подопытных животных. Установлено отрицательное влияние на гемато-иммунологические показатели по мере увеличения вибрационного воздействия.
Ключевые слова: вибрация, гемато-иммунологические показатели, подопытные животные.
ВВЕДЕНИЕ
Последние достижения гематологии и иммунологии создают возможности поиска конкретных иммунологических механизмов, участвующих в возникновении и развитии различных патологий при воздействии на организм физических факторов. Рядом исследователей у лиц виброопасных профессий было установлено нарушение деятельности различных систем организма, которые позднее нашли подтверждение и в экспериментальных работах на животных [1-3]. Однако, сведений о влиянии вибрации на гематологические и иммунобиологические показатели, которые являются основой различных изменений в организме, весьма ограничены и противоречивы.
Цель данного исследования явилось изучение особенностей биологического действия вибрации на организм и обоснование порогов вредного его действия по гематологическим и иммунологическим показателям организма. экспериментальных животных.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Проведено 12 серий опытов на 480 белых крысах. В эксперименте были использованы половозрелые крысы популяции Вистар, весом 250-300г. и самки 220250г. Животные были разделенных на 2 группы: 1 группа (контрольная) -животные, которые находились в одинаковых условиях ухода, питания и внешней среды с животными «основных» групп, но не подвергавшихся воздействию вибрации; 2 группа - животные, подвергавшиеся воздействию вибрации.
Животные подвергались воздействию общей вертикальной синусоидальной вибрации частотой 20Гц с виброскоростью 126 дБ, создаваемой установкой «Стенд -4» и «СТ-300», по 6 часов ежедневно, а так же при 1-часовой экспозиции
длительностью опыта 30, 60 и 90 дней. Изучен восстановительный период - 60 дней после прекращения воздействия вибрации.
Дозу вибрации (ДВ) рассчитывали по формуле, разработанной Д.В. Баличиевой и Э.И. Денисовым [4].
При анализе данных использованы уровни суммарной дозы вибрации, как отражающей накопленную дозу вибрационного воздействия. При этом эти показатели по своему физическому смыслу аналогичны экспозиции широко внедряемой в международных стандартах ИСО для шума и вибрации.
Установлено, что УСДВ при 30-ти суточном эксперименте равна 142 дБ при 90 дневном - 147 дБ. Изучено функциональное состояние организма животных (белые крысы) при воздействии вибрации по показателям: состояния периферической крови (гемоглобин, СОЭ, эритроциты, лейкоциты и лейкоцитарная формула) и иммунобиологические показатели (фагоцитарная активность лейкоцитов, бактерицидность плазмы).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
В наших исследованиях в показателях периферической крови отмечено достоверное увеличение скорости оседания эритроцитов (р<0,01) и лейкоцитов (р<0,001), особенно в первые сроки воздействия (2-я и 4-я недели) при уровнях СД 144, 147 дБ. Выявлена фазовость изменений показателей гемоглобина и содержания эритроцитов в крови. Достоверное снижение гемоглобина и содержания эритроцитов в крови в первые недели сменяется увеличением показателей, особенно гемоглобина, к 8-й неделе воздействия вибрации
Интересные данные получены нами при сравнительном изучении состояния показателей периферической крови почти при тех же накопленных дозах вибрации (УСДВ 142, 145 и 147 дБ), но при воздействии синусоидальной общей вибрации при режиме опыта (Г =50 Гц, А= 0,5 мм) 1-часовой экспозиции с УСДВ = 127 дБ и его продолжительности 30, 60 и 90 дней (рис. 1, табл. 1).
—■— контроль ■ - - А- ■■ опыт
л
30 дней
90 дней
60 дней, восстановительный период
а) б)
Рис. 1. Динамика изменений гемоглобина (а) и СОЭ (б) при вибрационном воздействии (примечание: * - достоверно при сравнении с контролем).
ОСОБЕННОСТИ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ВИБРАЦИИ...
Таблица 1
Изменения показателей периферической крови при вибрационном воздействии
(X±)
Дни исследований
Показатели с п
крови ^ а 30 дн. 90 дн. 60 дн. (восст.
Г период)
1 138,6 ±1,66 138,0±2,16 138,6±1,66
Гемоглобин, 2 125,3 ±2,00 121,33± 2,5 127,5±3,83
г/л Р < 0,001 < 0,01 -
1 5,8±0,05 5,04±0,07 5,2±0,10
Эритроциты, 2 5,14±0,10 5,03±0,03 5,5±0,8
г/л Р < 0,05 - -
1 4,3±0,4 2,6±0,5 5,7±1,9
СОЭ,мм/час 2 5,1±0,9 4,9±1,3 14,0±3,4
Р < 0,05 < 0,01 < 0,001
1 7,35±0,28 7,41±0,29 7,52±0,43
Лейкоциты, 2 8,72±0,70 6,49±0,38 8,52±0,10
г/л Р < 0,01 < 0,01 < 0,05
Нейтрофилы 1 25,5±1,6 31,2±1,7 33,2±1,0
сегменто- 2 33,0±1,6 31,0±0,3 36,0±3,2
ядерные,% Р - - -
1 4,1±0,6 1,8±0,2 1,6±0,1
Эозинофилы, 2 5,0±0,6 3,6±0,3 2,0±0,5
% Р - < 0,1 -
1 3,2±0,5 3,8±0,5 3,4±0,5
Моноциты, 2 3,5±0,4 3,0±0,3 5,0±0,8
% Р - - < 0,01
1 61,7±1,8 60,0±1,5 58,8±3,6
Лимфоциты, 2 58,0±3,4 65,6±0,2 53,0±3,1
% Р - - <0,05
Примечание: Тут и далее - р<0,05 - достоверно при сравнении с контролем.; 1 -контрольная группа животных, 2 - животные, подвергавшиеся воздействию вибрации.
Опыты показали, что 30-й день вибрационного воздействия сопровождался лейкоцитозом (р<0,001), увеличением сегментоядерных нейтрофилов (р<0,01), достоверным снижением гемоглобина и эритроцитов (р<0,001) (табл. 1). Значительных изменений в других гематологических показателях не обнаружено. Для проверки предположения о нарушении иммунобиологической реактивности организма при воздействии вибрации, нами параллельно изучены некоторые показатели реактивности организма животных.
Дальнейшие опыты выявили изменение некоторых показателей периферической крови на 90-й день воздействия вибрации с УСД-147 дБ.
Отмечалась лейкопения (р<0,001), достоверное снижение гемоглобина (р<0,001), эозинофилия, лимфоцитоз (р<0,01).
Об иммунобиологическом состоянии организма экспериментальных животных судили по показателям фагоцитарной активности лейкоцитов - индексу фагоцитов, фагоцитарному числу, индексу и проценту переваривания, а также по бактерицидности плазмы, которая определялась одновременно с показателями фагоцитоза.
Данные, представленные в Таблице 2, свидетельствуют, что 30-дневное воздействие вибрации с УСД=142 дБ у экспериментальных животных привело к угнетению фагоцитарной активности лейкоцитов крови, которая характеризовалась, в основном, снижением фазы поглощения (процент фагоцитоза) и ее активности (фагоцитарного числа), вследствие чего фагоцитарный индекс снижался почти наполовину.
Таблица 2
Некоторые иммунобиологические показатели организма белых крыс при длительном вибрационном воздействии (х ± 8х )
Показатели крови Групп Дни исследований
30 дн. 90 дн. 60 дн. (восст. период)
Индекс фагоцитоза 1 2 Р 1,33±0,06 0,68±0,05 < 0,01 1,27±0,06 0,73±0,01 < 0,001 1,36±0,06 0,77±0,01 < 0,01
Процент фагоцитоза 1 2 Р 76,0±2,3 41,3±0,6 < 0,01 70,0±0,6 50,5±1,7 < 0,001 74,0±1,1 53,5±1,7 < 0,001
Фагоцитарное число 1 2 Р 1,64±0,07 1,67±0,10 > 0,05 1,91±0,07 1,43±0,06 < 0,01 1,84±0,10 1,45±0,12 < 0,05
Индекс переваривания 1 2 Р 1,28±0,05 0,62±0,02 < 0,001 1,22±0,05 0,70±0,01 < 0,01 1,30±0,06 0,75±0,01 < 0,001
Процент переваривания 1 2 Р 96,26±0,27 94,73±1,90 > 0,05 95,92±0,2 95,11±0,08 > 0,05 96,00±0,8 89,43±1,54 < 0,05
Бактериоцид-ность плазмы,% 1 2 Р 77,0±1,0 64,3±0,6 < 0,001 84,6±0,7 64,5±0,8 < 0,001 76,5±0,6 64,5±2,1 < 0,01
Результаты исследования показали, что в фазе переваривания наблюдалось значительное снижение индекса переваривания - в 2 и более раз, тогда как его процент был снижен в меньшей степени. В этот период бактерицидность плазмы крови экспериментальных животных была также снижена (рис. 2).
ОСОБЕННОСТИ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ВИБРАЦИИ.
М-
к 0.+ -1
30 да.
90 да.
60 да. Бос становггелатас период
Рис. 2. Изменения показателей индекса фагоцитоза при вибрационном воздействии.
Угнетение фагоцитарной активности лейкоцитов и снижение бактерицидности плазмы крови увеличивалось по мере увеличения длительности воздействия вибрации (рис. 3).
90 80 70 60 60 40 30 20 10 О
л
30 да.
Н 90 да.
Вое стан» шгге пкный период, 60 да.
Рис. 3. Изменения индекса переваривания при вибрационном воздействии.
При анализе состояния периферической крови и иммунобиологических показателей организма в восстановительный период установлено, что полного восстановления данных не наблюдалось. Следует отметить все еще низкие показатели гемоглобина, угнетение фагоцитарной активности лейкоцитов, значительно сниженную бактерицидность плазмы при сравнении с контролем.
ВЫВОДЫ
1. Выявлено изменение показателей периферической крови на 90-й день воздействия вибрации с УСД-147 дБ., сопровождающееся лейкопенией (р<0,001), достоверным снижением гемоглобина (р<0,001), эозинофилией, лимфоцитозом (р<0,01).
2. Угнетение фагоцитарной активности лейкоцитов и снижение бактерицидности плазмы крови усиливалось по мере увеличения длительности воздействия вибрации.
3. На 30-й день воздействия вибрации (УСД-147 дБ) у животных фагоцитарная активность лейкоцитов была в состоянии угнетения и характеризовалась, в основном, снижением фазы поглощения (процент фагоцитоза) и ее активности (фагоцитарного числа), следствием чего явилось снижение фагоцитарного индекса почти наполовину. В фазе переваривания наблюдалось снижение индекса переваривания в 2 и более раз, тогда как его процент был снижен в меньшей степени. В этот период бактерицидность плазмы крови экспериментальных животных была значительно снижена. На 90-й день воздействия изменения в этих показателях усиливались.
4. В восстановительный период, особенно по иммунологическим показателям, полного восстановления не наблюдалось. По изученным показателям реактивность организма оставалась угнетенной.
Список литературы
1. Баличиева Д.В. К эмбриотропному действию общей вибрации / Д.В. Баличиева // Ученые записки Крымского государственного инженерно-педагогического университета. - Вып. 5. - 2004. - С. 64-67.
2. Говалло В.И. Иммунология репродукции / Говалло В.И. - М.: Медицина, 1987. - 300 с.
3. Дрогичина Э.И. К клинике вибрационной болезни вызванной воздействием общей вибрации / Э.И. Дрогичина, Н.В. Метлина // Гигиена труда и профзаболевания. - 1962. - № 7. - С. 19-22.
4. Баличиева Д.В. Сравнительная биологическая оценка вибрационно-шумового воздействия в зависимости от дозы вибрации в эксперименте / Д.В. Баличиева, Э.И. Денисов // Медицинский журнал Узбекистана. - 1979. - № 12. - С. 50-53.
Балiчиева Д.В. Особливост бюлопчно!" дй liiöpauii на деяю гемато^мунолопчш показники оргашзму експериментальних тварин / Д. В. Балiчиева // Вчеш записки Тавршського нацюнального унгверситету iM. В.1. Вернадського. Серiя „Бюлопя, xiMk". - 2010. - Т. 23 (62), № 3. - С. 15-20. В статп наведет матерiали про вплив Bi6pauii на штегральш показники органзму щддослщних тварин. Встановлено негативний вплив на гемато-иммунологични показники в мру збшьшення вiбрацiйного впливу. KmHoei слова: вiбрацiя, гемато-иммунологични показники, тддослщт тварини.
Balichieva D.V. Features of biological action of vibration on some hemato-immunological parameters of experimental animals bodies / D.V. Balichieva // Scientific Notes of Taurida V.I. Vernadsky National University. - Series: Biology, chemistry. - 2010. - Vol.23 (62), No 3. - P. 15-20.
In the article the information about the impact of the vibration on integral indicators of the experimental animals' organism is presented. The negative influence on reMaro-HMMyHonorHHecKne parameters is established in process of increase of vibrating influence. Keywords: vibration, hemato-immunological parameters, experimental animals.
Поступила в редакцию 18.09.2010 г.
