CC BY
120
5. Лагодюк, П.З. Влияние функции щитовидной железы на процессы молокообразования. Тезисы докл. Симпозиума / П.З. Лагодюк - Фрунзе, 1971.
6. Плешкина, К.И. Роль стимулов доения и периодического опорожнения емкости системы вымени в секреции самототропина у коз. Тезисы докл.
VII Bcecoюз. cимнoз.нo физиoлoгии и биoxимии лактации I К.И. Плешкина, Р.Ю. Шгова, Г.Б. Твepcкoй - М., 198б. - C. 37 - 38.
7. Таpанeнкo, А.Г. Регуляция мoлoкooтдачи I
А.Г. Таpанeнкo - Л., 1987. - C. 23б.
УДК 616.813-091/-092:621.385.6
В.В. Лешин, доктор медицинских наук И.О. Борисов, Т.Н. Семенова, Ю. Л. Новикова, соискатели Орловский государственный университет
ОСОБЕННОСТИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ И СТРУКТУРНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИТЕМЕ ПОД ВЛИЯНИЕМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ СВЧ ДИАПАЗОНА
Острое высокоинтенсивное и хроническое воздействие электромагнитным полем СВЧ диапазона оказывает выраженный эффект на функциональное состояние центральной нервной системыі: снижает двигательную активность животных, ингибирует норковою поведенческую реакцию, увеличивает латентный период реакции избегания плаванием, замедляет выработку оборонительных поведенческих реакций. Действие электромагнитного поля СВЧ диапазона вызывает существенные структурные изменения в ЦНС: в
нейроцитах коры больших полушарий наблюдалось набухание ядра и перикариона, хроматолиз цитоплазмы, а также уменьшение разветвленности дендритов и снижение шипиков на них. Нарушения в формировании и закреплении прио!ретенных поведенческих реакций, а также проявления врожденных поведенческих реакций коррелируют со снижением количества дендрических шипиков корковых нейронов сенсомоторного отдела коры больших полушарий. Экранирование головы при электромагнитном воздействии СВЧ диапазона осла!ляет негативные структурно-функциональные изменения в сенсомоторном отделе коры головного мозга, в тоже время применение локальной защиты не предотвращает полностью их развития. Через 30 суток восстановительного периода после воздействия электромагнитным полем СВЧ диапазона поведенческие реакции животных и структуры нейроцитов не отличается от характера контрольных групп.
Ключевые слова: СВЧ-поле, острое воздействие,
хроническое воздействие, центральная нервная система, кора !ольших полушарий, нейроциты, шипики, гипоксия, поведение животных.
Бурные темпы развития современной науки и техники вносят существенные изменения в экологические условия жизни человека. Ежедневно значительная часть населения подвергается систематическому воздействию электромагнитных полей. В настоящее время трудно найти хотя бы одну отрасль народного хозяйства, в которой бы не использовалась электромагнитная энергия. Распространение электромагнитных волн
чрезвычайно широко: это и природные явления, и важный производственный ф актор, и, наконец, метод терапевтического воздействия при ряде заболеваний. Существуют значительное количество работ, которые утверждают, что радиоволны могут оказывать как патологическое, так и лечебное действие. Теоретический и практический интерес представляет анализ закономерностей структурной реорганизации нейроцитов при различных интенсивностях СВЧ-
Acute and chronic effects of high-intensity electromagnetic field microwave has a pronounced effect on the functional state of the central nervous system, decreases the motor activity of animals, inhibits cortex behavioral reaction, increases the latent period of swimming avoidance, slows the production of defensive behavioral responses. The action of the electromagnetic field microwave causes significant structural changes in the CNS: the cerebral cortex neurocytes observed swelling of the nucleus and perikaryon, chromatolysis of cytoplasm and a decrease in branching of dendrites and spines on them reduced. Violations in the formation of acquired and retention of behavioral responses, as well as the manifestation of innate behavioral responses correlated with a reduction in the number of dendritic spines of cortical neurons of the sensorimotor cerebral cortex. Shielding of the head in the microwave range electromagnetic action weakens the adverse structural and functional changes in the sensorimotor cortex of the brain, and at the same time the use of local protection does not completely prevent their development. After 30 days recovery period after exposure to high-intensity electromagnetic field microwave behavioral responses of animals and neurocyte structures do not differ from that of control groups.
Key words: HIEFM, chronic exposure, acute effect, central nervous system, the cerebral cortex, neurocytes, spines, hypoxia, the motor activity of animals.
полей. Важное место в этой проблеме имеет вопрос компенсации и восстановления функций центральной нервной системы (ЦНС). В последние годы показана принципиальная возможность репарации шипиков и образования новых межклеточных связей в ЦНС при различных воздействиях. Однако многие вопросы данной проблемы остаются не изученными, в особенности недостаточно сведений о механизме действия СВЧ-полей на нервную систему. Установлено, что под влиянием микроволнового излучения в нервной системе возникают определенные сдвиги, чаще негативные, однако экспериментальные данные крайне противоречивы. Характер мор фо функциональных изменений в различных отделах ЦНС мало изучен, без чего трудно проводить про илактику возможных вредных последствий электромагнитных излучений, а также разрабатывать и применять э ективные лечебно-
реабилитационные мероприятия. Недостаточно освещено в литературе и вопрос во(действия электромагнитных полей СВЧ диапазона на индивидуальное и групповое поведение животных, работоспособность органи(ма, его адаптационные во(можности. основной целью нашего исследования является, выявить(акономерности фи(иологических и структурных изменений в ЦНС под воздействием электромагнитного поля сверхвысокой частоты.
Материалы и методика исследований
Для решения поставленной цели и (адач было органи(ованно и проведено две серии экспериментов. Первая серия была выполнена для выявления эффектов острого высокоинтенсивного во(действия электромагнитного поля СВЧ диапазона на структурные особенности и функциональное состояние ЦНС. Вторая серия проведена для выявления эффектов хронического во(действия электромагнитного поля СВЧ диапазона для выявлении (акономерности фи(иологических и структурных изменений в ЦНС. В качестве подопытных животных исполь(овали белых беспородных половозрелых крыс самцов весом 190200 гр., всего 400 шт. Все исследования выполняли в осенне-(имний период, во второй половине дня. облучение осуществляли дистанционным методом. Источник электромагнитного поля СВЧ диапазона -серийный генератор «Луч - 58», работающий в непрерывной генерации, длинна волны 12,6 см, частота 2375 МГц. Животные находились в индивидуальных вентилируемых домиках и( полистирола, во(действию подвергали дорсальную поверхность тела. Замеры интенсивности воздействия электромагнитного поля СВЧ диапазона проводили с помощью прибора МЗ - 51. В первой серии животные (150 шт.) подвергались однократному острому воздействию электромагнитного поля СВЧ диапазона, плотность потока энергии (ППЭ) 100 мВт/см2,
экспо(иция 10 минут. Дополнительно, с целью отдифференцировать непосредственное влияние электромагнитного поля СВЧ диапазона на нейроциты от расстройств, свя(анных опосредованно с гипоксическим состоянием мо(га, которое вызывается электромагнитным полем СВЧ диапазона, воспрои(водили чистую гипоксическую гипоксию. Гипоксическое состояние у животных (30 шт.) получили при помощи барокамеры (условия -«подъем» на высоту 6000 м. на 1 час). В дальнейшем проводилось сравнение структурных и(менений в сенсомоторном отделе коры больших полушарий, вы(ванных острым во(действием электромагнитного поля СВЧ диапазона и отдельно гипоксическим состоянием в барокамере. Кроме того, для выявления изменений в ЦНС прямого и непрямого характера при остром воздействии электромагнитного поля СВЧ диапа(она проведена отдельная экспериментальная серия, в котором в отдельной группе животных экранировали голову перед электромагнитным во(действием для исключения прямого во(действия на головной мо(г, а другая группа подверглась острому облучению электромагнитными полями СВЧ диапа(она бе( экранирования головы. Во второй
экспериментальной серии крыс (150 шт.) подвергали хроническому во(действию в течении четырех недель (по 1 часу 5 раз в неделю), плотность потока энергии в (оне облучения крыс 10 мВт/см2. Экспо(иция хронического облучения животных была выбрана в соответствии с длительностью облучения рабочих на прои(водстве (в среднем рабочие подвергаются воздействию электромагнитного поля СВЧ диапазона 1 час (а смену). Выявленные и(менения в острых и хронических во(действий электромагнитного поля СВЧ диапазона экспериментах сопоставлялись с контрольными животными. В качестве контроля и в первой, и во второй сериях эксперимента было в(ято 2 группы животных. Первая контрольная группа подверглась мнимому во(действию, вторую составляли интактные животные и( вивария. Наблюдение за проведением животных проводилось регулярно в течение всего эксперимента. У животных и(меряли ректальную температуру до, и после воздействия электромагнитного поля СВЧ диапазона на протяжении всего эксперимента. Кроме того, во время (абоя животных определяли мо(говую температуру с помощью медицинского электротермометра (тПЭМ - 1). Все животные при остром и хроническом во(действии
электромагнитного поля СВЧ диапазона подвергались комплексному обследованию с применением фи(иологических, морфологических методик
исследования.
Результат!* и их обсуждения
Влияние острого однократного воздействия электромагнитного соля СВЧ диапазона на поведение животных.
Для и(учения динамики врожденных и приобретенных поведенческих реакций при остром воздействии электромагнитного поля СВЧ диапазона животные (белые крысы в количестве 150 штук) подвергались однократному во(действию
электромагнитного поля СВЧ диапазона ППЭ 100 мВт/см2 , длинна волны 12,6 см, экспозиция 10 минут. В основе поведенческих реакций лежит двигательная активность, двигательно-установочные реакции, которые подвергаются точному количественному учету. исходя и( этих предположений, после острого высокоинтенсивного во(действия электромагнитного поля СВЧ диапазона и через 7, 14 и 30 суток восстановительного периода проводилась выработка и тестирование оборонительной поведенческой реакции у белых крыс (30 штук). Сра(у после высокоинтенсивного во(действия электромагнитного поля СВЧ диапазона ППЭ 100 мВт/см2 число правильных реакций уменьшилось на 84% по сравнению с исходным уровнем, чере( 7 дней восстановительного периода число правильных реакций было ниже, чем до во(действия на 68%, чере( месяц восстановительного периода выработка условно-оборонительной реакции достоверно не отличалась от контроля. В тесте избегания плаванием крыс после воздействия электромагнитного поля СВЧ диапа(она опускали в сосуд с водой, они пытались вле(ть на стену бассейна, если этого им сделать не удавалось, крысы начинали плавать вдоль и поперек
бассейна, пока не касались веревки и не выбирались из воды. Средняя длительность латентного периода и(бегания в контрольной группе составляла 65 секунд при первой попытке, лишь 2% крыс не удалось выле(ти и( воды в течении 5 минут. При тестировании сохранения поведенческой реакции, в контрольной группе обнаружено, что медианы латентных периодов и(бегания становилось 28,2 сек., животные по-прежнему пытались вле(ть на стенку бассейна, но эта стратегия вскоре отбрасывается и животные начинают поиск веревки, при дальнейшем облучении латентный период и(бегания вскоре снижается до уровня 21,3 сек. В опытной группе после воздействия электромагнитного поля СВЧ диапазона ППЭ 100 мВт/см2 средняя латентность и(бегания плаванием составляет 151 сек., чере( 5 суток - 124 сек., через 10 суток - 120 сек., через 15 суток - 91 сек., через 20 суток - 64 сек., и лишь через 1 месяц восстановительного периода длительность латентных периодов и(бегания плавлением снижается до уровня 23 сек., что достоверно не отличается от контроля. Через 1 месяц восстановительного периода происходит нормали(ация двигательной активности и норкового рефлекса. исследование динамики работоспособности с исполь(ованием методов: 1) статических нагрузок; 2) динамических нагрузок проводилась еженедельно после однократного воздействия электромагнитного поля СВЧ диапазона, в течении месяца в группе и( 10 животных. Статическая работоспособность оценивалась по времени нахождения животного на шесте, и сни(илась под действием высокоинтенсивного электромагнитного поля СВЧ диапазона на 44%, через 7 суток - 24%, через 14 суток на 8%, по сравнением с исходным уровнем, чере( 30 суток происходит восстановление статической
работоспособности. оценка мышечной работоспособности при динамической работе во время плавления и ее и(менением под влиянием электромагнитного поля СВЧ диапазона проводились при стандартных условиях (температура воды - 180С) и дополнительно подвешенных гру(ах к основанию хвоста, равных 5% веса животного. Установлено, что сразу после острого воздействия электромагнитного поля СВЧ диапазона динамическая работоспособность в опытной группе у белых крыс снизилась по сравнению к контрольной на 52%, через одну неделю динамическая работоспособность приобретает тенденцию к восстановлению и отличается от контрольной группы на 12%, через 2 недели на 6%, через 3 недели на 2%. Через 1 месяц динамическая работоспособность восстанавливается в опытной группе и практически не отличается от данных контрольных групп. Таким образом, при остром воздействии электромагнитного поля СВЧ диапа(она происходит снижение статистической и динамической работоспособности. Через 1 месяц восстановительного периода статистическая и динамическая работоспособность белых крыс восстанавливается. После острого во(действия электромагнитного поля СВЧ диапазона агрессия, вы(ванная болью снижается на 2,8% и
восстанавливается чере( 3 недели от начала во(действия. При облучении животных нами установлено, что основным (аметным проявлением сдвигов в поведении являлось угнетение функции ЦНС. Об этом свидетельствует замедление скорости формирования новых поведенческих реакций,
увеличение количества проб до достижения критерия обученности.
Морфологические изменения в центральной нервной системе при действии электромагнитного поля СВЧ диапазона с экранированной головой животного.
Большое практическое значение имеет и(учение морфофункциональных пока(ателей центральной нервной системы при во(действии электромагнитного поля СВЧ диапазона в условиях экранирования отдельных частей тела, особенно области головы что дает возможность изучить прямые и косвенные механи(мы во(действия электромагнитного поля СВЧ диапазона на головной мозг. Для решения этой задачи проведен сравнительный анали( морфологических и(менений в сенсомоторном отделе коры головного мо(га у животных, подвергнутых облучению электромагнитными полями СВЧ диапазона с экранированной головой (30 штук), по сравнению с группой животных, подвергнутых такому же во(действию бе( экранирования головы. Для морфологических исследований животных (абивали декапитацией. Морфологические и(менения в головном мо(ге анали(ировали на препаратах, окрашенных тионином по Нисслю и препаратах, импрегнированных а(отнокислым серебром по методу Гольджи, гематоксилином, эо(ином. Сра(у после во(действия электромагнитного поля СВЧ диапазона ППЭ 100 мВт/см2, экспо(иция 10 минут с экранированной головой у экспериментальных животных (30 штук) при вскрытии в головном мо(ге белых крыс отмечались дисциркуляторные и(менения: вено(ное полнокровие оболочек и вещества мо(га, спа(м артерий и артериол. Кроме отмеченных гемодинамических нарушений отмечались также дистрофические нарушения нейроцитов.
Большинство нейроцитов находились на 2 стадии хроматоли(а. Для части клеток характерна базофилизация ядер. Увеличение объема ядер нейроцитов у животных с экранированной головой выражено менее значительно до 2,9±0,01 (контроль 3,0±0,4). Разветвленность дендритов V слоя снижается до 7,1±0,5 (контроль 6,5±0,4 Р>0,05). отмечается статистически достоверное снижение числа шипиков на всем протяжении апикальных дендритов. Через 1 месяц восстановительного периода основное количество нейроцитов не отличается от контроля. Лишь в некоторых клетках отмечается набухание ядер и хроматоли( сохраняется. Ядра имели хорошо выраженную хромативную сеть. В части клеток видны 2-3 ядрышка. На спектре распределения логарифмов объемов ядер пики кривых опытной группы и контроля соответствуют контролю. Количественный анали( ра(ветвленности дендритов пока(ал, что ра(ветвленность апикальных
дендритов составляет 7,5±0,9, а общая разветвленность клетки 39,6±1,2, количество дендрических шипиков на апикальных дендритах не отличается от контроля. В целом наши данные показали, что морфологические изменения в клетках сенсомоторной коры животных, облучившихся с экранированной головой по характеру качества не отличались от изменений, наблюдающихся в
сенсомоторной коре у крыс, полностью
подвергавшихся воздействию, однако, в количественном отношении эти изменения выражены мене резко. из этого можно сделать вывод: поражение тканевых элементов головного мозга при экранировании головы вызвано опосредованным механизмом связанным с поступление импульсов с рецепторов кожи и внутренних органов.
Морфологические изменения в
сенсомоторном отделе корыг больших полушарий головного мозга после экспериментал ной
гипоксии.
Ввиду того, что ряд авторов придают большое значение гипоксическому фактору в развитии структурных изменений в головном мозге при воздействии электромагнитного поля СВЧ диапазона, была проведена дополнительная серия исследований с целью отдифференцировать непосредственное влияние электромагнитных полей СВЧ диапазона на нейроциты от расстройств, связанных опосредованно с гипоксическим состоянием мозга. Был проведен сравнительный анализ морфологических изменений у животных, подвергнутых острому облучению электромагнитного поля СВЧ диапазона, (30 шт.) и группы животных, подвергнутых острой гипоксии, (30 шт.). Гипоксическое состояние у животных (30 шт.) получали при помощи барокамеры (условия -«подъем» на высоту 6000 метров на один час). В дальнейшем проводили сравнение структурных изменений в сенсомоторном отделе коры больших полушарий вызванных действием электромагнитных полей СВЧ диапазона и гипоксией. Исследование головного мозга крыс, забитых непосредственно после экспериментальной гипоксии, показало, что гемодинамические расстройства проявлялись в виде расширения капиллярной сети и переваскулярном отеке. Преимущественным видом изменения клеток слоя V являлось умеренное набухание и частичный хроматолиз базофильной субстанции. Большинство нейроцитов находилось во II стадии хроматолиза. Для части клеток характерна базофилия ядер. При этом отмечается увеличение объемов ядер нейроцитов до 1§ V 2,9±0,1 (в контроле 3,0±0,45). В сенсомоторной коре разветвленность дендрита непосредственно после воздействия гипоксии несколько уменьшилось до 7,80±0,3 (контроль 6,5±0,24). отмечается
статистическое достоверное снижение числа шипиков на всем протяжении апикальных дендритов. Через 1 сутки морфологические изменения нейроцитов увеличилось. Это выражается в усилении хроматолиза базофильной субстанции и набухании ядер. В сенсомоторной коре степень хроматолиза соответствовало 1,40±0,22 условным единицам (контроль 0,08±0,05 Р<0,05). Увеличилось число
набухших ядер. В некоторых клетках ядра светлые, с четко выраженной хроматиновой сетью, у ядерной мембраны наблюдается скопление хроматина. На 1 сутки отмечается увеличение числа шипиков на большей части длины апикального дендрите за исключением конечных ветвлений, где их число так же, как и непосредственно после опыта. На 30 сутки восстановительного периода большинство
нейроцитов имеют нормальную структуру. отмечается незначительные остаточные явления набухания и хроматина.
Влияние хронического электромагнитного поля СВЧ диапазона на поведение животныгх.
Для выявления эффектов низкоинтенсивного хронического действия электромагнитных полей СВЧ диапазона на физиологические и структурные показатели животных была проведена вторая серия работ, в которой животные (150 крыс) подвергались воздействию электромагнитным полем СВЧ диапазона ППЭ 100 мВт/см2 экспозиция 1 час в течении месяца. Через один месяц хронического воздействия электромагнитного поля СВЧ диапазона число правильных реакций у белых крыс (10 шт.) в челночной камере уменьшилось на 16% по сравнению с контролем. При исследовании в «открытом поле» двигательная активность 19,1±2,4 (контроль 28,2±2,1 р< 0,05). Норковый рефлекс 0,66±0,18 (контроль 1,5±0,2 р<0,05). Периоральный рефлекс кусания в процессе хронического СВЧ воздействия через 1 месяц возрастает на 6%, что свидетельствует об увеличении агрессии под воздействием хронического СВЧ поля. В процессе хронического СВЧ воздействия излучалась внутривидовая агрессия, вызванная болью (электротоком 40 В) через пол камеры. Через 1 месяц воздействия число атак увеличилось на 12% по сравнению с контролем, через 1 месяц восстановительного периода после хронического СВЧ воздействия также отмечается повышенное число атак, что свидетельствует об увеличении внутривидовой агрессии у белых крыс под влиянием хронического СВЧ-поля. Животные, которые подверглись хроническому воздействию стали более агрессивными, чем животные, подвергнутые острому высокоинтенсивному СВЧ- полю. Наблюдаемые замедления облучения в выработке оборонительной поведенческой реакции, снижение активности животных и другие сдвиги можно отнести за счет запредельного торможения. однако известно явление запредельного торможения возникает при слишком сильных по величине раздражителях или при длительном их применении, когда уровень работоспособности корковых клеток оказывается недостаточным для активного реагирования на сигнал. Это и имеет место при воздействии хронического электромагнитного поля СВЧ диапазона в наших экспериментах.
Морфологические изменения в
сенсомоторной коре при хроническом воздействии электромагнитного поля СВ Ч диапазона.
У животных, которые в течении одного месяцев подвергались воздействию СВЧ-поля интенсивностью 10 мВт/см2, выявлено выраженное
расширение перицеллюлярных и периваскулярных пространств, инфильтрация и разрыхление стенок кровеносных сосудов. Такие изменения сосудов наблюдались в коре и в подкорковых образованиях. У животных этой группы опытов выявлены значительные изменения морфологии глии и нейроцитов головного мозга. При этом отмечается нарушение цитоскелета, нейроциты приобретают круглую и овальную форму. Базофильное вещество находится в различной степени выраженности, от небольшого просветления цитоплазмы (I стадия) до полного отсутствия глыбок базофильной субстанции в сильно набухших клетках (III стадия). Дендриты клеток набухли и базофильно прокрашивались на значительном расстоянии. Однако в большинстве нейроцитов слоя V сенсомоторной коры нет тотального хроматолиза, базофильная субстанция частично сохраняется (Ш-^ стадия). После месячного воздействия СВЧ-полем в III стадии хроматолиза находилось 4% нейроцитов, во II стадии
- 28%, и в I стадии - 58%. Часть нейроцитов были гиперхромны с извитыми набухшими апикальными дендритами. При оценке степени хроматолиза установлено, что ее интегральная величина составляет 1,22±0,2 условных единиц (контроль составляет
0,06±0,2 Р<0,05). Характерна очаговость
распространения нейроцитов, находившихся в разных стадиях хроматолиза: группами располагаются
клетки, находившиеся в одной стадии хроматолиза, что вероятно отражает поражение некоторых клеточных модулей. Одновременно с набуханием тел нейроцитов и хроматолизом наблюдалось набухание ядер. В начальных стадиях набухания ядро было четко ограничено от цитоплазмы, по мере прогрессирования процесса границы ядра становились нечеткими, усиливалось их базофилия. Вследствие нарушения цитоскилета ядро нередко принимает эксцентрическое положение. Кариометрия выявила увеличение объемов ядер большинства нейроцитов. На спектре распределения логарифмов объемов ядер отмечается увеличение показателя логарифмов объемом 2,74±0,7 (контроль 2,4±0,4 Р<0,05), что выражается на графике сдвигом криво вправо. В части нейроцитов встречается эктопия ядрышек. При изучении нервно-клеточного индекса как показателя выраженности и остроты патологических явлений, было выявлено, что нервно клеточный индекс в процессе хронического СВЧ воздействия снижается и через один месяц воздействия он равен 2, что свидетельствует о частичной гибели нейроцитов. Снижается общая разветвленность клетки 24,1±0,5 (контроль 39,1 ±0,8 Р<0,05), снижается достоверно количество шипиков. Через один месяц восстановительного периода у 89% нейроцитов объем ядер восстанавливается. На спектре распределения логарифмов объемов ядер опытная и контрольная группы не отличались. Имеются единичные сморщенные нейроциты, усиливается сателлитоз. В некоторых нейроцитах имеются по 2-3 ядрышка. таким образом, хроническое СВЧ воздействие приводит к обратным морфологическим изменениям в сенсомоторной коре,
нейронах и их ассоциациях, развиваются компенсаторно-приспособительные процессы в ответ на хроническое действие СВЧ-поля ППЭ 10 мВт/см2. результаты наших исследований свидетельствуют о наличии репаративных процессов по восстановлению участков цитоплазмы многих нейронов различных областей мозга. Морфологически это выражалось в активации глиальных элементов (явление нейронофагии), появление в цитоплазме гранул тигроидного вещества, более интенсивной окраски на нуклеиновые кислоты, что в целом свидетельствуют об утилизации остатков разрушенных элементов клетки и интенсификации синтеза белковых веществ, необходимых для реконструкции разрушенных и строения новых структурных элементов нейронов. Такие морфологические реакции ткани мозга мы склонны трактовать как приспособление организма к новым условиям окружающей среды при постоянно действующем раздражителе, во время которого происходит адаптивная перестройка многих элементов, звеньев и систем на разных уровнях организации. Эта перестройка позволяет компенсировать утраченные функции путем репарации или построения новых структур, действии неадекватного раздражителя, каким в данном случае являлось электромагнитное поле сверхвысокой частоты.
Обсуждение полученны1х результатов
Проведенное изучение эффектов действия острого интенсивного (100 мВт/см2) и хронического (10 мВт/см2) воздействия электромагнитного поля СВЧ диапазона на функциональное состояние и морфологические особенности ЦНС
экспериментальных животных позволило выявить закономерности. Нами установлено, что основным заметным следствием этих воздействий явилось угнетение функции центральной нервной системы: было выявлено замедление скорости выработки поведенческих реакций, увеличение количества проб до достижения критерия обученности, снижение различных типов активности животных, снижение работоспособности при динамической и статической нагрузке, увеличение внутривидовой агрессивности. Физиологические изменения при хроническом действии электромагнитного поля СВЧ диапазона в наших экспериментах по характеру не отличались от изменений вызванных действием острого электромагнитного поля СВЧ диапазона, но были менее выражены. общие признаки структурных изменений в головном мозге у животных всех опытных групп при остром и хроническом воздействии электромагнитного поля СВЧ диапазона также были однонаправлены. их можно характеризовать как изменение со стороны сосудов, наличием инфильтрации форменными элементами крови. изменения нейроцитов и клеток глии охватывают широкий диапазон - от легко обратимых до необратимых дистрофических изменений с появлением клеток-теней. Степень выраженности и плотность расположения изменений нейроцитов в разных отделах мозга неодинаковы и зависят от интенсивности СВЧ-поля и сроков обследования
животных. Наибольшие морфологические сдвиги в коре больших полушарий были выявлены при действии острого высокоинтенсивного
электромагнитного поля СВЧ диапазона которые наблюдались в виде набухания ядра, хроматолиза цитоплазмы, а также уменьшения разветвленности дендритов и снижения количества шипиков на них. Наиболее частыми формами изменений нейроцитов являлся хроматолиз. Степень хроматолиза колебалась от незначительного просветления части цитоплазмы клетки до сегментального и тотального лизиса глыбок хроматофильного вещества. Повреждение
структурных белков и липидов клетки вызывает изменения проницаемости клеточных мембран, что сопровождается нарушением водноэлектролитного баланса клетки. Среди причин изменения базофильной субстанции нейронов может быть процесс набухания головного мозга. Что вероятно вызывает сужение сосудов, приводит к гипоксии мозговой ткани. В результате недостатка энергоснабжения в клетках нарушается синтез нуклеиновых кислот, особенно рибосомальной РНК. Первопричиной наступивших в организме под воздействием электромагнитного поля СВЧ диапазона структурных изменений является внесение извне определенного рода «помех» в ЦНС со стороны рецепторов с периферии и непосредственно на нервные элементы ЦНС, которые приводят к нарушению процессов, поддерживающих
соотношение процессов ассимиляции и диссимиляции в клетках. Если сила и продолжительность действия на организм электромагнитного поля СВЧ диапазона незначительна, то организм как закрытая регулирующаяся биосистема может справится с внесенными в него помехами. однако при тех параметрах электромагнитного поля СВЧ диапазона, которыми характеризовались условия облучения в наших опытах (10 мВт/см2 и 100 мВт/см2) у подопытных животных, в данном случае, развивались нарушения, которые прогрессировали и приводили к функциональным и структурным изменениям ЦНС. Наши данные показали, что морфологические изменения в клетках сенсомоторной коры животных, облучившихся с экранированной головой по характеру не отличались от изменений, наблюдавшихся в сенсомоторной коре у крыс, подвергшихся воздействию полностью (без экранирования), однако, в количественном отношении эти изменения выражены менее резко. Сравнение действия острого высокоинтенсивного электромагнитного поля СВЧ диапазона и экспериментальной гипоксии по критерию распределения дендрических шипиков на апикальных дендритах больших пирамидных клеток сенсомоторного отдела коры больших полушарий показало, что при действии электромагнитного поля СВЧ диапазона деструктивные изменения наиболее выражены на участках апикальных дендритов проходящих через III, IV слои, а при действии гипоксии наиболее поражаются концевые участки дендритов и восстановление их идет значительно быстрее, чем при действии электромагнитного поля
СВЧ диапазона. В наших экспериментах при изучении воздействия электромагнитного поля СВЧ диапазона по отношению к другим животным, что, вероятно, отражает их большую генетическую устойчивость к данному фактору. Изучение динамики изменений дендрических шипиков корковых нейроцитов при СВЧ воздействии показало снижение количества шипиков на ветвях дендритов, указывающее на временное нарушение информационного потока. Особого внимания заслуживает тот факт, что нарушение поведенческих реакций сопровождается изменением структуры дендритов и шипиков нейронов сенсомоторного отдела коры больших полушарий. таким образом, в нашем представлении электромагнитное поле СВЧ диапазона непосредственно воздействует на мембраны нейроцитов, стенки кровеносных сосудов инициируя последующий комплекс
морфофункциональных сдвигов, а также опосредованно под действием импульсаций с рецепторов кожи и висцерорецепторов, что приводит к нарушениям гемодинамики и гипоксии, вызывает набухание головного мозга. В результате в нейроцитах снижается интенсивность синтеза нуклеиновых кислот, в цитоплазме возникает хроматолиз, снижается разветвленность дендритов уменьшается количество дендритических шипиков, изменяется содержание катехоламинов в подкорковых структурах, что коррелирует с изменением поведенческих и эмоциональных реакций.
Выводы1
Острое высокоинтенсивное и хроническое воздействие электромагнитным полем СВЧ диапазона оказывает выраженный эффект на функциональное состояние центральной нервной системы: снижает двигательную активность животных, ингибирует норковою поведенческую реакцию, увеличивает латентный период реакции избегания плаванием, замедляет выработку оборонительных поведенческих реакций. Действие электромагнитного поля СВЧ диапазона вызывает существенные структурные изменения в ЦНС: в нейроцитах коры больших полушарий наблюдалось набухание ядра и
перикариона, хроматолиз цитоплазмы, а также уменьшение разветвленности дендритов и снижение шипиков на них. Нарушения в формировании и закреплении приобретенных поведенческих реакций, а также проявления врожденных поведенческих реакций коррелируют со снижением количества дендрических шипиков корковых нейронов
сенсомоторного отдела коры больших полушарий. Сравнение действия острого высокоинтенсивного электромагнитного поля СВЧ диапазона и
экспериментальной гипоксии по критерию распределения дендрических шипиков на
апикальных дендритах больших пирамидных клеток сенсомоторного отдела коры больших полушарий показало, что при действии электромагнитного поля СВЧ диапазона деструктивные изменения наиболее выражены на участках апикальных дендритов проходящих через III, IV слои, а при действии
гипоксии наиболее поражаются концевые участки дендритов и восстановление их идет значительно быстрее, чем при действии электромагнитного поля СВЧ диапазона. Экранирование головы при электромагнитном воздействии СВЧ диапазона ослабляет негативные структурно-функциональные изменения в сенсомоторном отделе коры головного мозга, в тоже время применение локальной защиты не предотвращает полностью их развития. Через 30 суток восстановительного периода после воздействия электромагнитным полем СВЧ диапазона поведенческие реакции животных и структуры нейроцитов не отличается от характера контрольных групп. Механизм формирования структурнофункциональных изменений в ЦНС под воздействием электромагнитного поля СВЧ диапазона связан с непосредственным влиянием физического фактора на нейроциты и стенки кровеносных сосудов головного мозга, а так же с опосредованными эффектами электромагнитных полей на интеро- и экстерорецепторы, что инициирует гипоксию и набухание мозга.
Литература
1. Лечебная электростимуляция мозга и нервов человека / Под общ.ред. Н.П. Бехтеревой - М.: АСТ, СПБ: Сова, Владимир : ВКТ, 2008. - 464 с.
2. Агаджанян, Н.А. Проблемы адаптации и учение о здоровье / Н.А. Агаджанян, Р.М. Баевский, А.П. Берснева - М.: Издательство РУДН, 2006. -284 с.
3. Лассан, Л.П. Возрастные аспекты нарушений когнитивных функций при локальных повреждений мозга различного генеза / Л.П. Лассан -Санкт-Петербург: Академиздатцентр Наука РАН -2010 г.
4. Глазачев, О.С. Эффекты полимодальных ритмических сенсорных воздействий на состояние ЦНС и вегетативных функций человека 59-66 / О.С. Глазачев, С.Я. Классина, О.В. Бобылева, А. Класия // Физиология человека - 2010 г.
5. Алейникова, Т.В. Физиология ЦНС /
Т.В. Алейникова, В.Н. Думбай, Г. А. Кураев, Г.Н. Фельдман - Ростов на Дону: 2000. - 340 с.
6. Григорьев, Ю.Г. Электромагнитные поля и Здоровье человека / Ю.Г. Григорьев - М., 2002. -177 с.
7. Шихлярова, А.И. Влияние
сверхнизкочастотного магнитного поля на ранние этапы канцерогенеза / А.И. Шихлярова, Е.М. Франциянц // Итоговые научные изыскания последнего года xx века - М., 2000. - C. 394-402.
8. Данилова, Н.Н. Физиология высшей
нервной деятельности / Н.Н. Данилова, А.А. Крылова
- М., 1997.
УДК 636.4.084.1:636.4:611/612:619:615.36
И.И. Сидоров, соискатель ФГОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия»
ОТЛОЖЕНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В ОРГАНАХ И ТКАНЯХ СОДЕРЖАЩЕГОСЯ НА ЗАГРЯЗНЕННОЙ РАДИОНУКЛИДАМИ ТЕРРИТОРИИ МОЛОДНЯКА СВИНЕЙ ПРИ СКАРМЛИВАНИИ ПРОБИОТИКОВ
В статье приведены результаты исследований
содержания минеральных веществ (показатели
минерального состава) в органах и тканях молодняка свиней, содержащегося на территории, загрязненной радионуклидами.
Ключевые слова: молодняк свиней, прирост, пробиотик, радионуклиды, органы и ткани, минеральные вещества.
На продуктивность молодняка свиней оказывает влияние не только полноценное кормление, но и фактор среды, в которой они содержатся. Минеральные вещества входят в состав органов и тканей организма и играют важную роль в процессах обмена веществ и энергии [1]. Молодняк свиней должен получать минеральные вещества с кормами, входящими в состав рациона, в достаточном количестве, особенно в условиях содержания его на территории с повышенным фоном радиоактивного загрязнения. Недостаток минеральных веществ в составе кормосмеси ведет к задержке роста и сказывается на миграции этих веществ в органы и ткани. Известно, что уровень минерального питания тесно связан с белковым обменом [2], усиливает функции витаминного, углеводного и липидного обменов.
В настоящее время не до конца выясненными остаются вопросы, связанные со скармливанием
In this article the authors review the results of research regarding the content of the mineral substances in organs and tissues of young swine stock which is kept at the area contaminated by the radionuclides.
Key words: young swine stock, growth, probiotics,
radionuclides, organs and tissues, mineral substances.
пробиотиков отдельно и в комплексе молодняку свиней в условиях радиоактивного загрязнения, а также их влияние на различные функции организма [3]. Кроме того, недостаточно изучено действие пробиотиков на продуктивность и качественные показатели мясной продукции.
Материалы и методика исследований
С целью изучения влияния пробиотиков на продуктивность и степень отложения минеральных веществ в органах и тканях содержащегося на загрязненной радионуклидами территории (в пределах от 15 до 40 Ки/км2) молодняка свиней был проведен научно-хозяйственный опыт в условиях свинокомплекса ЗАО «Био-М». Схема научнохозяйственного опыта приведена в таблице 1.
Вестник № 1 (34)
Орел Г Ay февраль 20 12
Теоретический и научно-практический журнал. Основан в 2005 году
Учредитель и издател»: Федеральное государственное бюджетное обраовательное учреждение выгаиего профессионального образования «Орловский государственный аграрный Университет»_______________________________________________________________________________
Редакционный совет:
Парахин Н.В. (председатель) Амелин А.В. (зам. председателя) Астахов С.М.
Белкин Б.Л.
Блажнов А.А.
Буяров В.С.
Гуляева Т.И.
Турин А.Г.
Дегтярев М.Г.
Зотиков В.И.
Иващук О.А.
Козлов А.С.
Кузнецов Ю.А.
Лобков В.Т.
Лысенко Н.Н.
Ляшук Р.Н.
Мамаев А.В.
Масалов В.Н.
Новикова Н.Е.
Павловская Н.Е.
Попова О.В.
Прока Н.И.
Савкин В.И.
Степанова Л.П.
Плыгун С.А. (ответств. секретарь) Золотухина О.А. (редактор)
Адрес редакции:
302019, г. Орел, ул. Генерала Родина, 69.
Тел.: +7 (4862) 45-40-37 Факс: +7 (4862) 45-40-64 E-mail: nichоgau@yandex.ru Сайт журнала: http://ej.orelsau.ru
Свидетельство о регистрации ПИ <ФС77-21514 от 11.07.2005 г.
Специалист регионального методического центра по УДК: Служеникина А.М. Технический редактор:
Мосина А.И.
Сдано в набор 2.02.2012 г. Подписано в печать 28.02.2012 г. Формат 60х84/8. Бумага офсетная.
Г арнитура Таймс.
Объём 22,8 усл. печ. л.
Тираж 300 эк(.
И(дательство Орел ГАУ, 302028, г. Орел, бульвар Победы, 19. Лицензия ЛР <021325 от 23.02.1999 г.
Журнал рекомендован ВАК Минобрнауки России для публикаций научных работ, отражающих основное научное содержание кандидатских и докторских диссертаций
Содержание номера Научное обеспечение развития земледелия и растениеводства
Лобков В.Т., Плы1гун С.А. Приоритетные направления развития земледелия......................... 2
Коротеев В.И. Современное состояние и перспективы развития земледелия в Орловской области...... 7
Степанова Л.П., Цыганок Е.Н., Тихойкина И.М. Экологические проблемы земледелия................. 11
Бутко И.В. Пути повышения эффективности воспроизводства и использования земельных ресурсов... 18
Бельченко С.А. Влияние систем удобрения на химические свойства дерново-подзолистой песчаной
почвы.......................................................................................... 22
Хамзин И.И. Стимулирование эффективного землепользования в механизме реализации программы
развития сельского хозяйства региона........................................................... 24
Косолапов В.М., Трофимов И.А., Трофимова Л.С., Яковлева Е.П. Кормопроизводство -
определяющий фактор сельского хозяйства России................................................. 29
Ситников Н.П. Развитие кормопроизводства АПК Кировской области на основе биоклиматического
потенциала региона............................................................................. 32
Жижин В.Н., Скороходов В.Ю., Зоров А.А., Глинушкин А.П. Адаптация технологии защиты проса
для получения высоких урожаев.................................................................. 35
Конды1ков И.В., Янова А.А., Чекалин Е.И., Бутримова Н.А., Амелин А.В. Интенсивность ростовых процессов на ранних этапах онтогенен(а у контрастных по продуктивности обра(цов
чечевицы....................................................................................... 38
Кузнецова Л.А., Котов Н.В. Продуктивность и качество сортов озимой пшеницы в Орловской
области........................................................................................ 43
Беленикин С.В., Иванищев В.В. Оценка суммарного содержания антиоксидантов GLEBIONIS
CORONARIA (L.) CASS. EX SPACH в различных условиях выращивания................................. 47
Научное обеспечение развития животноводства Буяров В.С., Буяров А.В., Клейменов И.С., Шалимова О.А. Состояние и перспективы развития
мясного птицеводства........................................................................... 49
Крюков В.И., Шалимова О.А., Друшляк Н.Г., Пикунова А.В. ДНК-диагностика в селекции
крупного рогатого скота........................................................................ 62
Кибкало Л.И., Шилов А.И., Никифорова Л.Н.Эффективность производства говядины при откорме
абердин-ангусских, чёрно-пёстрых и помесных бычков............................................. 68
Полухин А.А., Шендаков АИ., Ставцев А.Н., Гранкин Н.Н., Полухина М.Г., Климова С.П. Управление технико-технологической модернизацией и селекционным процессом в молочном
скотоводстве................................................................................... 76
Степанов Д.В., Родина Н.Д. Проблемы акклиматизации животных.................................... 89
Кондратьева Е.А., Душкин Е.В. Особенности физиологического статуса и адаптации липидноуглеводного метаболизма у жвачных животных..................................................... 94
Ярован Н.И., Петрушина М.В., Дементьева Е.С., Лешин В.В. Профилактика нарушений фи(иолого-биохимического статуса у высокопродуктивных коров в условиях промышленного
содержания..................................................................................... 98
Белкин Б.Л., Черепахина Л.А., Баркова В.Н., Андреев С.В. О бактерицидной активности лактома
тетраметилендиэтилентетрамина в отношении патогена мастита коров............................... 101
Тимохин О.В., Скребнева Е.Н., Рогожина Н.В., Скребнев С.А., Сахно Н.В. Диагностика
заболеваемости маститом у коров черно-пестрой породы разной линейной принадлежности............ 103
Ефимов И.А., Усова Т.П., Клопов М.И., Кракосевич Т.В., Першина О.В. Изучение влияния
массажа вымени нетелей на эндокринную систему и молочную продуктивность первотелок............. 106
Лешин В.В., Борисов И.О., Семенова Т.Н., Новикова Ю.Л. Особенности физиологических и структурных изменений в центральной нервной ситеме под влиянием электромагнитного поля СВЧ
диапазона...................................................................................... 108
Сидоров И.И. Отложение минеральных веществ в органах и тканях содержащегося на загрязненной
радионуклидами территории молодняка свиней при скармливании пробиотиков........................ 114
Слезко Е.И., Менькова А.А. Влияние протеино-энергетического концентрата на мясную
продуктивность цыплят-бройлеров кросса «Смена-4»............................................... 117
Каничева И.В. Микробиоценоз слизистых оболочек толстого отдела кишечника ягнят раннего
возраста....................................................................................... 119
Лактионов К.С. Исследование целлюлозолитической активности цекальных бактерий у кроликов
методом in vivo................................................................................ 122
Ларина Е.Е., Балакирев Н.А. Молочность лисиц разных пород и ее влияние на рост молодняка....... 124
Камалов Р.А., Делян А.С., Забудский Ю.И., Щеглов Е.В., Лебенгарц Я.З. Влияние подстилки из
опилок от распила древесно-стружечных плит на микроклимат конюшни и организм лошадей........... 126
Научное обеспечение развития агротехники и энергосбережения Жосан А.А., Рыжов Ю.Н., Курочкин А.А. Впрыск и горение рапсового масла и дизельного топлива
в современных дизелях.......................................................................... 130
Огородников П.И., Усик В.В. Моделирование обработки сельскохозяйственных культур малыми
летательными аппаратами........................................................................ 132
Шестаков Ю.Г., Лактионов К.С., Гаврикова Е.И., Алибекова И.В. Разработка методов и
устройств для экспресс мониторинга микробного загрязнения...................................... 135
Мезенов А.А., Туров А.К., Пшенов Е.А. Оценка параметров, влияющих на процесс разделения
продуктов размола зерна в пневматическом винтовом классификаторе............................... 139
Гулидов С.С. Технико-экономический анализ надежности электроснабжения сельскохозяйственных
потребителей................................................................................... 144
Череповский А.П. Вопросы формирования инновационного характера управления трудом в
строительстве.................................................................................. 147
Технология и переработка сельскохозяйственной продукции Мамаев А.В., Бобракова Л.А. Влияние молочно-белковых концентратов на биологическую ценность
зерненого творога.............................................................................. 150
Шилов О.А., Шилов А.И. Новый творожный продукт с повышенной пищевой и биологической
ценностью...................................................................................... 152
Бывайлова Е.А., Крючкова В.В. Разработка технологии и изучение функциональных характеристик
ацидофильного напитка на основе растительных компонентов....................................... 155
Экономические аспекты1 развития аграрного сектора Гуляева Т.И., Григорьева Н.В. Рынок труда: проблемы занятости сельского населения Орловской
области........................................................................................ 158
Суслов С.А. Эффективность использования производственного потенциала сельского хозяйства (на
материалах Нижегородской области).............................................................. 163
Глушак Н.В., Алексеев А.А., Титов А.Б. Ситуационная оценка направлений реализации
национального инновационного потенциала........................................................ 166
Лазаренко А.Л., Плахова Л.В. Формирование и функционирование экономического антикризисного
механизма в АПК................................................................................ 170
Паршутина И.Г., Шманёв С.В. Управление инвестиционными потоками на промышленном
предприятии с использованием новых принципов оценки............................................ 173
Суворова С.П., Сергиенко Я.В. Управление производительностью и эффективностью труда в интересах инновационного развития организации.................................................. 178
© ФГБОУ ВПО Opeл ГАУ, 2012
