CC BY
6
1
Литература
1. Временные санитарные нормы и правила защиты населения от воздействия электромагнитных полей, создаваемых радиотехническими объектами / Шандала М. Г., Заиченко А. И., Думанский Ю. Д. и др. — М., 1984.
2. Думанский 10. Д., Иванов Д. С., Никитина Н. Г. //Гиг. и сан. — 1984. — № 7. — С. 38—42.
3. Думанский Ю. Д., Никитина Н. Г., Иванов Д. С., Бит-кин С. В. и Там же.— 1983. —№ 9.— С. 81—82.
4. Методические указания по определению и нормализации электромагнитной обстановки в местах размещения ме-
теорологических радиолокаторов (3913—85) / Думанский 10. Д., Иванов Д. С., Никитина Н. Г. и др. — М., 1985.
Поступила 03.02.87
Summary. The equation established for single-channel radars can be used for calculating boundary of a sanitary protective zone and development limits near two-channel meteorologic radars. It is possible to carry out monitoring of emission levels both according to the level of one channel and to the levels created by both channels.
УДК 613.647-07:[012.015.3+612.821.1/.3
М. И. Руднев, М. А. Навакатикян, В. П. Артюх
ПОВЕДЕНЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА БЕЛЫХ КРЫС ПРИ МЕСЯЧНОМ МИКРОВОЛНОВОМ ОБЛУЧЕНИИ
Киевский НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева
Проблема выявления и интерпретации в гигиенических исследованиях поведенческих эффектов длительных воздействий низких уровней микроволновой энергии (МКВ) продолжает оставаться предметом дискуссий. Было установлено, что МКВ способны вызывать целый ряд неспецифических, наблюдающихся и при воздействиях другого характера изменений высшей нервной деятельности: угнетение двигательной активности, ухудшение консолидации следа памяти при восстановлении оборонительного условного рефлекса активного избегания (УРАИ) и угнетение проявлений двигательно-пищевых условных рефлексов (УР) [4, 12]. Методики, зарекомендовавшие себя как наиболее информативные, были широко применены при нормировании МКВ различных диапазонов [3, 4, 6—8]. Юднако при постановке эксперимента при близком к ранее изученному [12] режиму генерации ~МКВ (2450 МГц, 0,5 мВт/см2, 3 мес по 7 ч/сут) с использованием теста открытого поля, УРАИ и инструментальной условнорефлекторной методики с пищевым подкреплением у белых крыс в двух независимых повторах опыта получены совершенно разные результаты: как существенные, так и совершенно незначительные эффекты [10]. При уникальном 2-годичном облучении близкими по характеру импульсно-модулирован-ными МКВ (2450 МГц, 0,48 мВт/см2, по 22 ч/сут) выявлены лишь незначительное угнетение активности в тесте открытого поля, разнонаправленные изменения секреции кортикостеро-на и изменение массы надпочечников [11].
Таким образом, в настоящее время сложно говорить о надежности и количественной предсказуемости результатов, выявить причины, обусловливающие столь сильную нестабильность данных. Попыткой найти подходы к решению этой проблемы явилось проведение дублирующих, т. е. идентичных по условиям и методикам,
исследований в рамках советско-американского сотрудничества по проблеме «Изучение биологического действия физических факторов окружающей среды». В качестве основы для дублирования были взяты результаты по воздействию непрерывным полем в течение 1 мес с частотой 2375 МГц (7 ч/сут), где в 2 повторах был получен, по-видимому, специфический для МКВ результат: угнетение активности в тесте открытого поля в период облучения и резкий рост активности в период после облучения [12]. Было решено взять за основу данный режим воздействия и изучить ряд важнейших поведенческих и биохимических показателей состояния организма животных (активность крыс, УРАИ, содержание катехоламинов в ткани гипоталамуса, масса надпочечников).
Эксперименты были проведены на крысах-самцах линии Фишер-344, завезенных из Великобритании в исследовательские центры США и СССР. Масса животных в начале эксперимента 200—250 г.
Животные подвергались (по 7 ч/сут) воздействию микроволн непрерывной генерации в течение 1 мес с частотой 2450 МГц (поглощенная доза, определенная методом двойной колориметрии, составляла 0,27 Вт/кг). Индивидуальное облучение в полиэтиленовых клетках размером 17X24X13 см, закрытых сверху решетчатой плексигласовой крышкой, осуществляли в без-эховых камерах в зоне сформированного поля в дневное время. Для генерации микроволн применяли магнетрон 2М53А-58 (поставленный американской стороной), встроенный в стандартный прямоугольный волновод, расположенный на потолке камеры. Плотность потока энергии (ППЭ) в зоне облучения составляла 1 мВт/см2 ± 20 %. ППЭ контролировали прибором МЗ-51 с измерительной антенной П6-32. Неравномерность поля в зоне расположения клеток ±10 %• Дозиметри-
■ Гигиена и санитария X? 5
33
ческие исследования в камерах были продублированы американским специалистом (доктор X. Бассеи) с помощью датчика ВКН/Е1Т и прибора Н1 1501 [2]. Температура в камерах 21 ±2°С, влажность 50±10 %.
Облучение начиналось в 9—10 ч. В течение 7 ч облучения животные были лишены доступа к пище и питью. Животные забирались из вивария и помещались в клетки в камеры облучения за 1 день до начала облучения. В индивидуальных клетках животные оставались во время всего периода облучения (содержались в камерах) и 15 дней после облучения (в виварии).
В эксперименте были применены две поведенческие методики: в лабиринте для исследования активности и в челночной камере для выработки УРАИ. Лабиринт представлял собой коридор длиной 100 см, шириной 35 см и высотой 20 см, разделенный на 5 равных отсеков параллельными перегородками, в которых в 2 см от края были расположены проходы 8,5 (высота) \7см, попеременно тс у одного, то у другого конца перегородок. В каждом отсеке на полу было размещено 2 алюминиевых электрода размером 14,5X6 см с промежутком между ними 2,5 см. Кроме того, в каждом отсеке на стенках над одним из напольных электродов был закреплен еще один электрод в виде буквы П. Его ширина 6,5 см, длина каждого элемента буквы 18 см. Расстояние от края электрода до пола 11,5 см. Система регистрации осуществляла подсчет числа замыканий электродов телом животного. Выделено 3 вида активности: общая горизонтальная активность — замыкание напольных электродов в отсеке; направленная горизонтальная активность — переходы от замыкания напольных электродов в одном отсеке к замыканию в другом (т. е. фактически переходы от отсека в отсек) и вертикальная активность — замыкание напольного и настенного электродов. Лабиринт помещался в звукоизолирующий бокс. Тест проводился в темноте в течение 30 мин. Челночная камера из белого матового плексигласа длиной 60 см, шириной 24 см и высотой 24 см разделена перегородкой высотой 3 см. Пол в отсеках превращен в педали из металлических прутьев диаметром 4 мм (расстояние между центрами 10 мм). По верхнему краю перегородки пущено еще 3 прута, на которые постоянно подавалось электрораздражение. Над центром установки размещен динамик. Звуковой условный сигнал имел частоту 500 Гц, силу звука 85 дБ. В отсутствие сигнала в камеру подавался белый шум с силой звука 65 дБа. Электрокожное подкрепление с частотой 50 Гц, стабилизированное по напряжению, подавалось импульсами по 0,5 с и частотой 1 Гц. Напряжение выбиралось на 20 В выше того, которое вызывает побежку животного из отсека в отсек. Максимальная длительность условного сигнала 16 с. Время изолированного действия сигнала 4 с. В случае условно-
Поведенческие
показатели при (М±т)
Таблица I воздействии микроволн
i
Параметр поведения
Непосредственно после облучения
контроль
Активность в лабиринте: общая горизонтальная направленная горизонтальная вертикальная УРАИ (количество реакции): условных безусловных выпадений безусловных межсигиаль-
138±8
62 ±5 59±6
19,4±3,9 36,6±4,0
з.Жьо
4,2±1,0
151 ±11
59 ±6 65 ±7
24,2±3,7 29,8±4,1
3,2±1,5
2,3±3,2
Через 15 дней после облучения
контроль
123 ±9
51 ±6 51 ±8
33,1 ±4,9 24,9±3,9
1,6±0,6
5,0±1,Э
119±10
43 ±4 46±5
35,4±4,5 20,0±3,6
1,5±0 14,0±4,9
рефлекторной реакции животного (побежки в период изолированного действия условного сигнала) звук отключается, а при безусловнореф-лекторной реакции (побежки после электрокожного раздражения) отключаются и звуковой, и электрокожный раздражители. Отсутствие побежки даже в ответ на электрораздражение считали выпадением безусловной реакции. Побежки в отсутствие сигналов считали межсигнальными реакциями. Интервал между сигналами варьировал от 20 до 36 с (в среднем 28 с). Обучение велось до 60 проб. Регистрировали количество реакций различного характера.
Количество катехоламинов — адреналина и норадреналина — в гипоталамической области оценивали в соответствии с методом, основанным на определении флюоресцирующих продук^. тов окисления этих веществ [5]. Для анализа у~ животных после декапитации вырезался блок ткани мозга, включающий гипоталамус, массой около 300 мг.
Эксперимент проводили в 6 блоках, в каждом из которых находилось 3 облучаемых и 3 лож-нооблученных животных. На следующий день после окончания периода облучения животных, находящихся по одному в клетке, вносили в экспериментальное помещение и начиналось тестирование в лабиринте. Затем после 10 мин паузы (в клетке) крыса помещалась в челночную камеру. Такая же процедура повторялась через 15 дней после окончания облучения, после чего животные забивались и производились биохимические исследования.
Статистическую оценку проводили с помощью дисперсионного анализа с повторными измерениями (для поведенческих методик) и по ¿-критерию Стьюдента (для остальных).
В процессе эксперимента одно животное погибло, парное ему в контроле было отбракова-
Таблица 2
Масса надпочечников (в мг) через 15 дней после облучении МКВ (М±т)
Надпочечник Контроль Опыт Разница
Правый 24,24 ±0,73 25,76±1,15 1,53±1,32
Левый 24,18±0,65 28,41 ±1,59 4,24±1,76
но, поэтому в группах было по 17 крыс. Поведенческие данные приведены в табл. 1. Различия не обнаружены ни по активности, ни по параметрам УРАИ, хотя в период последействия в облученной группе наблюдались некоторые признаки активации — зафиксированы 4 крысы с • высоким уровнем межсигнальных реакций (более 30 с), которые обеспечили и более высокий среднегрупповой уровень. Содержание катехола-минов в мозге животных также не различалось. Количество адреналина (М±т) в контроле и опыте составило соответственно 0,072±0,005 и 0,067±0,004 мкг на 1 г ткани мозга, а норадре-налина — 1,095±0,060 и 1,132±0,061 мкг/г. При сравнении масс надпочечников выявлены определенные различия (табл. 2). При попарном сравнении близких по времени регистрации и при обычном сравнении средних животных обнаружено увеличение массы левых надпочечников в облученной группе.
Таким образом, чувствительной к МКВ оказалась масса надпочечников, что совпадает с данными 2-годичного эксперимента [11]. Поведенческие параметры не изменялись, хотя ранее в близких условиях была выявлена устойчивая фаза активации в период последействия <[12]. Существовал ряд различий между экспериментами, которые могли сказаться на результатах: ранее было применено групповое, а не индивидуальное содержание крыс; активность регистрировали в тесте открытого поля, а не в лабиринте; активность и УРАИ оценивали у животных отдельных групп, а не на одних и тех же. Последнее обстоятельство не кажется нам очень важным, поскольку у животных сначала регистрировали активность, а затем УРАИ, вызывающий стресс. Наиболее существенным нам кажется первое — индивидуальное содержание животных в достаточно тесной клетке. Оно способно вызвать нейрогенный стресс изоляции, при котором популяция расслаивается на активных и пассивных по степени исследовательской активности, и на агрессивных, нейтральных и пассивных (с выраженной защитной реакцией на окружение) животных по отношению к особям своего вида [1, 9]. Считается, что в волновод-ной системе облучения стресс изоляции не развивается [11], хотя авторы отмечали повышенный уровень кортикостерона в крови контроля. Ш то же время если стресс изоляции имел место
в нашем эксперименте, то, будучи более сильным фактором, он, несомненно, замаскировал действие МКВ. Факты, подтверждающие наличие стресса, были зафиксированы нами. После 1 мес облучения была сделана попытка группового содержания 6 крыс 1-го блока в течение 15 дней последействия. Однако от этого пришлось отказаться, так как совместное содержание после изоляции провоцировало перманентные агрессивные реакции, оканчивающиеся нанесением повреждений. Таким образом, указанный выше методический вопрос требует дальнейших исследований, поскольку различия в условиях содержания животных могут сказываться на устанавливаемых регламентах МКВ.
Итак, за исключением массы надпочечников, комплекс поведенческих и биохимических показателей при воздействии на крыс МКВ с ППЭ 1 мВт/см2 не изменялся, что, вероятно, связано с последствиями нейрогенного стресса, вызванного изолированным содержанием животных.
Литература
1. Вальдман А. В., Пошивалов В. П. Фармакологическая регуляция внутрнвидозого поведения. — Л., 1984.
2. Варецкий В. В., Дьяченко В. И., Руднев М. И. и др. // Гиг. и сан.— 1985.—№ 10.— С. 40—43.
3. Зотов С. В. // Гигиена населенных мест. — Киев, 1981. —Т. 20, —С. 36—39.
4. Лобанова Е. А., Соколова И. П., Кицовская И. А. и др.//Гиг. труда. — 1983. — „Ма 1—С. 30—35.
5. Матлина Э. Ш., Рахманова Т. Б. // Методы исследования некоторых гормонов и медиаторов. — М., 1974. — Т. 2. — С. 32—35.
6. Навакатикян М. А. //Гиг. и сан.— 1980. — № 4. — С. 44—48.
7. Навакатикян М. А. //Там же. — 1981. —№ 5. — С. 38—40.
8. Никитина Н. Г., Томашевская Л. А., Зотов С. В. и др.//Гигиена населенных мест. — Киев, 1985. — Т. 24. — С. 39—44.
9. Паткина Н. А., Пошивалов В. П., Александров В. И., Кравцова Е. Л. // Нейрофармакологнческие аспекты эмоционального стресса и лекарственной зависимости. — Л., 1978.— С. 163—168.
10. De Witt I. R„ D'Andrea J. A., Ernmerson R„ Gandi О. P. // Bioelectromagnetic Society: Annual Scientific Session, 5-th: Abstracts. — Boulder, Colorado, 1983. — P. 116.
11. Johnson R. В., Spackman D., Crowley J. et al. Effects of Longterm Low Level Radiofrequency Radiation Exposure on Rats. Report USAFSAM-TR-83-42: Bioelectromagnetic Research Lab., Dep. of Rehabilitation Med., School of Med. Univ. of Washington: Final report for period June 1980 —January 1983. Seattle —Washington, 1983.
12. Rudnev M. /., Navakaiikyan M. A. // US-USSR Workshop on Physical Factors-Microwaves and Low Frequency Fields: Proceedings. — Triangle Park, North Caroline, USA, 1981, —P. 113—133.
Поступила 02.06.87
Summary. Microwave exposure (2450 MHz, ImVt/sm2, 0.27 Vt/kg, I month by 7 hrs a day) of rats had no effect on the locomotive activity of animals, defense conditioned reflex in the cymba chamber, adrenalin and noradrenalin content in the hypothalamic brain region. On the 15th cay following the exposure an elevation in the mass of adrenal glands was indicated. Isolated keeping of rats was supposed to produce stress which concealed behavioral changes.
