CC BY
4
проблеме «Гисто-гематнческие барьеры*. 5-е. Тезисы докладов. М., с. 273—274.
Лагутин А. В. — Лрх. анат., 1979, № 2, с. 9—16.
Майзелис М. Я■ Гемато-энцефалический барьер и его регуляция. М., 1973. , .
Таранова Н. П. — Бюлл. экспер. бнол., 1978, № 4, с. 427—428.
Поступила 13.04.31
Summary. The authors employed methods not previously used in staging hygienic experiments; iji particular, they used a method of morphometric calculation of neurone-glial relationships in the cerebral cortex and monitored the state of the blood-brain barrier by radioisotope methods in evaluating the neurotoxic action of carbon monoxide. The results of morphometric and radiologic evaluations have enabled them to specify more precisely certain aspects of the effect of carbon monoxide on the permeability of the blood-brain barrier and nerve tissue structures.
УДК «13.647-07:612 + 612.014.426
О. И. Шушенко\, И. П. Козярин, И. И. Швайко
ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ СВЕРХВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ НА ЖИВОТНЫХ РАЗНОГО ВОЗРАСТА
Киевский медицинский институт им. акад. А. А. Богомольца
Целью данной работы являлось изучение влияния электромагнитного поля (ЭМП) сверхвысокой частоты (СВЧ) на молодых (растущих) и половозрелых животных. Экспериментальной моделью служили 90 белых крыс-самцов с исходной массой 70—80 и 160—200 г, которых в зависимости от интенсивности фактора распределили на 6 групп по 15 особей. Животные 1-й (молодые) и 4-й (половозрелые) групп служили контролем. Крыс 2-й, 3-й .(молодые) и 5-й, 6-й (половозрелые) групп ежедневно в течение 10 нед подвергали 2-часовому воздействию СВЧ-поля с плотностью потока энергии (ППЭ) соответственно 10 и 100 мкВт/см2. В качестве источника СВЧ-излучения использовали магнетронный СВЧ-генератор «Луч-58» с рабочей частотой 2375±50 МГц (длина волны 12,6 см).
Животных облучали погруппно в зоне сформированного поля в обычной комнате с шлакоблочными стенами (температура 18—20 °С, влажность 40—60%). Дозиметрию проводили прибором ПО-1 («Медик-Ь). ППЭ СВЧ-поля замеряли по всей площади комнаты. Клетки с животными размещали в местах, где поле было 10 и 100 мкВт/см2.
Для суждения о действии СВЧ-энергии изучали следующие показатели: интегральные (динамику массы тела, длительность гексеналового сна, работоспособность — плавание с грузом, равным 10% от массы тела), функциональное состояние ЦНС (суммационно-пороговый показатель — СПП, латентный период безусловного рефлекса), некоторые биохимические показатели (активность холинэстеразы крови и ткани мозга, содержание гликогена в ткани печени, аскорбиновой кислоты в ткани надпочечников и печени, молочной кислоты в крови, активность сукцинат- и а-кетоглута-ратдегидрогеназы митохондрий печени, суправи-тальную окраску ткани мозга и печени), коэффициенты массы внутренних органов, морфологический состав периферической крови, а также баланс и межорганное распределение микроэлементов (ме-' ди, молибдена, железа и марганца). .. Результаты исследований подвергали статистической обработке с вычислением критериев Стью-
дента — Фишера, считая достоверными различия при Ж0,05. Обобщенные результаты исследований представлены в табл. 1 и_2, в которых достоверные различия в показателях контрольных и экспериментальных животных обозначены звездочкой.
Анализ результатов исследований показал, что в динамике эксперимента изменений массы тела ннтактных и подопытных животных не выявлено (см. табл. 1). Не отличались от контроля также работоспособность и длительность гексеналового сна облученных животных. Наиболее выраженно и достоверно изменялись показатели функционального состояния ЦНС, характеризующиеся процессами торможения: удлинением латентного периода рефлекса и увеличением СПП. Удлинение латентного периода наблюдалось у молодых животных (2-я и 3-я группы) в конце эксперимента, тогда как у половозрелых (5-я и 6-я группы) он не отличался от контрольного. Изменения СПП у молодых животных характеризовались достоверным его увеличением после 4 нед опыта с последующей нормализацией к концу эксперимента (2-я группа) и значимым увеличением (/'<0,05) на протяжении всего периода облучения у крыс 3-й группы (ППЭ 100 мкВт/см2). Среди половозрелых животных увеличение СПП зафиксировано только у крыс 6-й группы (ППЭ 100 мкВт/см2) спустя 10 нед от начала эксперимента (см. табл. 1). Выявленные изменения в состоянии ЦНС, по-видимому, имеют охранительный характер и связаны с защитно-компенсаторной реакцией организма в ответ на воздействие СВЧ-энергии.
Важную роль в обеспечении специфической функциональной активности нервной системы играет фермент холинэстераза, исследованию активности которой было уделено особое внимание. Из табл. 1 видно, что как у молодых, так и у половозрелых животных опытных групп к концу эксперимента наблюдалось ее снижение в крови ( достоверное у' животных 3-й группы) и ткани мозга (2-я, 3-я и 5-я, 6-я группы). Уменьшение активности хслннэстеразы крови, очевидно, следует расценивать как неблагоприятный при-
2*
— 35 —
Таблица \ '
Функциональное состояние организма животных к концу эксперимента при воздействии СВЧ-энергии (М ± т)
Молодые животные Половозрелые животные
, Показатель 1 -я группа 2-я группа 3-я группа 4-я группа 5-я группа (10 мкВт/см") «- я группа (100 мкЙт/ск-)
(контроль) (10 мкВт/сы!) (100 мкВт/см') (контроль)
Масса тела, г 147,6±12,3 147,5±14,0 141,0±13,5 298,0 ±30,2 297,7 ±30,1 292,7 ±28,1
Проба с плаванием, с 125,0±8,1 114,0±10,9 113,0±10,5 263,0 ±7,8 231,0±!3,0 239,0±34,8
Длительность лекарственного
сна, мин СПП, В 12,5±1,1 18,0±3,0 11,3±1,8 19,0±3,0 15,7±0,8 18,9±3,0
10,8±0,4 11,1 ±0,5 12,3±0,4* 13,0±0,6 14,2±0,5 14,8±0,4*
Латентный пер йод безуслов-
ного рефлекса, мс 42,9±1,6 50.0±1,3* 53,6±1,6* 53,8 ±1,7 48,8±2,1 59,1 ±2,8
Активность холинэстеразы
крови, ммоль/(мл-ч) 39,1 ±1,9 32,0±3,0 23,9±1.7* 41,2 ±2,1 33,7 ±4,0 32,4 ±4,7
Активность холинэстеразы
ткани мозга, ммоль/(г-ч) 854 ±25,0 692,0±28,0» 476,0±48,0* 761,0 ±56,0 556,0±40,0* 518,0±50,0*
Содержание витамина С в тка-
ни надпочечников. мг% 321,0 ±9,9 37&0±8,5* 369,0±3,9* 344,4 ±14,3 382,0±2!,6 350,0±24,0
Активность СДГ митохондрий
печени, мкг формазана на
1 г белка 3,75^0,28 3,66±0,29 3,08±0,13* 3,33 ±0,32 3,26±0,35 3,64 ±0,26
Количество эозинофилов в
1 мкг крови 61,0±6,0 89,0 ±6.0» 93,0 ±11,0* 57,0 ±5,0 69,0 ±9,0 78,0±9,0*
Активность а-кетоглутаратде-
гидрогеназы митохондрий
печени, мкг ферроиианмда
на 1 г белка 74,1 ±9,8 68.3±7,7 80,8±7,4 79,2 ± 10,1 74,2±4,3 80,0 ±5,7
• Р < 0,05.
знак, который может явиться причиной нарушения функции нервной системы за счет изменения соотношения между процессами возбуждения и торможения, а также нарушения нейрогуморальной регуляции (Д. Е. Альперн).
Нарушение секреторной функции коры надпочечников сопровождается изменением концентрации аскорбиновой кислоты в них (Н. П. Залюбов-ская). Как видно из табл. 1, воздействие СВЧ-энергии вызывает увеличение содержания аскорбиновой кислоты в надпочечниках молодых животных (2-я и 3-я группы) при его неизменности у половозрелых. Выявленные изменения количества аскорбиновой кислоты в надпочечниках молодых животных, по-видимому, в определенной степени отражают функциональные сдвиги в центральных звеньях системы гипоталамус — гипофиз — надпочечники.
При сравнении массы печени, почек, надпочечников, головного мозга, сердца и селезенки облученных и необлученных животных значимых различий не зарегистрировано.
К особо чувствительным реакциям организма при воздействии радиоволн различного диапазона относят изменения картины крови. Учитывая это, мы определяли количество лейкоцитов, эритроцитов и эозинофилов в периферической крови животных через 10 нед от начала облучения.
Результаты исследований показали, что при действии СВЧ-поля наблюдается относительное увеличение в крови молодых (2-я и 3-я группы) и половозрелых (6-я группа) животных количества
эозинофилов, что, возможно, связано с нарушением функции желез внутренней секреции, в частности коры надпочечников (О. И. Шутенко).
При исследовании активности сукцинат- и а-ке-тоглутаратдегидрогеназы установлено статистически значимое (Р<0,05) снижение активности СДГ только у молодых животных после 10 нед воздействия СВЧ-поля интенсивностью 100 мкВт/см2 (3-я группа). СДГ относится к группе окислительных ферментов, катализирующих процесс дегидрирования янтарной кислоты. Уменьшение ее активности может привести к извращению реакций, протекающих в нормальных условиях с другой интенсивностью (Н. Т. Райхлин). Обнаруженные нами изменения активности СДГ согласуются с данными других исследователей (В. Г. Лазарович; Р. Д. Га-бовнч и соавт., и др.).
Сдвиги активности окислительных ферментов, очевидно, связаны с перераспределением в организме животных микроэлементов в ответ на воздействие радиоволн, результаты исследования которых представлены в табл. 2. Не исключено, что уменьшение актив1юсти СДГ обусловлено снижением уровня меди в печени молодых животных и повышением содержания железа, так как эти ме-таллокомпоненты входят в состав дыхательных ферментов и являются переносчиками электронов в дыхательной цепи (А. О. Войнар).
В других органах и тканях изменения обмена и перераспределения меди и железа носили следую-щи и характер: у молодых и половозрелых животных достоверно возрастало количество железа в
Таблица 2
Содержание микроэлементов (в мг%) в тканях животных к концу эксперимента при воздействии СВЧ-энергии (М ± т)
Молодые животные Половозрелые животные
Объект исследования 1■я группа (контроль) 2-я группа <10 мкВт'см») 3-я группа (100 мкВт/смг) 4-я группа (контроль) 5-я группа (10 мкВт/см') 6-я группа (100 ыкВт/см')
Печень
Головной мозг
Миокард
Кровь
Печень
Головной мозг
Миокард
Кровь
Печень
Головной мозг
Миокард
Кровь
11ечень
Головной мозг
Миокард
Кровь
661.3 ±58,7
128.4 ±11,6 118,5±11,0 63,1 ±6,6
52,7 ±5,1 8,9±0,7 3,8±0,4 3,1 ±0,3
27,4 ±2,8 14,3±1,2 5,4 ±0,5 42,7±4,7
169,6±15,8 19,5±1,8 22,6±2.0 5,4±0,5
512,9±50,0 189,3±17,4* 125,4±12,1 56,2 ±5,4
Медь
312,5±29,4** 290,5±18,0** 212,3±20,9** 47,4±4,5
38,4 ±3,7 4,6±0,5 3,1 ±0,3 4,2±0,4
31,2±3,0 9,3±0,8** 10,2±1,0** 33,2±3,1
Молибден
27,3±2,8** 3,9±0,4** 2,1 ±0,2» 5,3±0,5*
Железо
46,5±4,5* 5,7 ±0,6** 12,3±1,2** 25,3±2,4**
203,4 ±20,0 17,2 ±1,6 19,5±2,0 3,2±0,3
Марганец
319,5±30,5** 16,7 ±1,5 13,8±1,4** 2,4±0,2**
466,2 ±46,0 119,2±10,1 98,3±9.0 44,8±4.2
49,0±5,0 6,2±0.6 3,2±0.3 2,5±0,2
18,1 ±2.0 9,3±0,9 6,9±0.7 33,2±3.2
132,3±12,8 21,8±2,0 17,6±1,8 3,4 ±0 3
432,4±42,0 140,5±14,0 112,7±11,0 58,2±5,5
41,4 ±0,4 5,1 ±0,5 3,2±0,3 2,5±0,2
24,7 ±2,5 7,8±0,8 7,4 ±0,7 25,1 ±2,5
171,4 ±17,2 21,8±1,9 17,6±1,8 4,6±0,5
359,1 ±35.0** 217,8±21.Г>** 184,5±17.7** 81,2 ±8,0
38,4 ±4,0
4.3 ±0,4*
2.4 ±0,2 2,1 ±0^2
38,5±3,9** 4,2±0,4** 9,1 ±0,8* 19,2 ±2,0**
215,5±20.5* 28,4 ±2.7 21,3±2,1 5,7 ±0,6*
* Р < 0,05.
** Р С 0,01.
почках, легких, миокарде и уменьшалось — в селезенке, головном мозге, скелетных мышцах, костях, коже и крови (нарушение Ре-гомеостаза). Содержание меди при воздействии СВЧ-энергии увеличивалось в легких, головном мозге, миокарде, скелетных мышцах, крови (у животных 6-,й группы) и уменьшалось в почках (см. табл. 2). Изменения обмена молибдена в органах и тканях, за исключением печени, носили разнонаправленный характер. Обмен марганца при воздействии СВЧ-поля своеобразный: возрастание уровня биотика в печени, селезенке, коже, почках у молодых и старых животных и достоверное снижение его в миокарде, костях у крыс 3-й группы. В крови содержание марганца было снижено (/>-<0,01) у молодых животных (3-я группа) и увеличено у половозрелых (6-я группа), т. е. был нарушен Мп-гомеостаз.
Таким образом, нарушения обмена и перераспределения меди, молибдена, железа и марганца были более выражены у молодых животных, чем у половозрелых, и находились в прямой зависимости от интенсивности изучаемого фактора.
Выводы. 1. Молодые животные отличаются большей чувствительностью к СВЧ-излучению по сравнению с половозрелыми.
2. При разработке научно обоснованных предельно допустимых уровней воздействия физических факторов внешней среды необходимо учитывать и возрастной аспект (увеличение защиты детских учреждений в зоне действия фактора путем расширения санитарно-защитных зон или усиления экранирующих ограждений и др.).
Литература. Альперн Д. Е. Холинэргические процессы в патологии. М., 1963.
Войнар А. О. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека. М., 1960.
Габович Р. Д., Минх А. А., Михалюк И. А. — Вести. АМН СССР, 1975, № 3, с. 13—22.
Залюбовская И. П. Биологические реакции как основа гигиенической оценки электромагнитных полей миллиметрового диапазона. Автореф. дис. докт. Киев, 1979.
Лазаревич В. Г. — В кн.: Всесоюзное физиологическое о-во им. И. П. Павлова. Съезд 11-й. Материалы. Л., 1970, т. 2, с. 419—420.
Лазарович В. Г. Влияние электромагнитных полей на обмен веществ в организме. Львов, 1978.
Райхлин Н. Т. Окислительно-восстановительные ферменты в опухолях. М., 1967. Шутенко О. И. Гигиеническая характеристика электромагнитных полей СВЧ в условиях населенных мест. Автореф. дис. канд. Киев, 1974.
Поступила 20.04.81
УДК 616.5-001.29-06:016 5-001.371-033-07
Summary. It was found that the biologic effect of a superhigh frequency electromagnetic field depends on the time of exposure to and the intensity of the field. Young animals were more sensitive to the radiation than sexually mature animals. A more marked effect on animals was produced by a field having an energy flux density of 100 |i\V/cm».
Л. А. Ильин, А. Т. Иванников, Б. А. Попов, И. М. Парфенова
ПЕРКУТАННАЯ РЕЗОРБЦИЯ "'Се И ""Бг В РАСТВОРАХ КИСЛОТ И ДЕЗАКТИВАЦИЯ ОЖОГОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ
Технологический процесс очистки ядерного топлива, выделения и разделения продуктов ядерного деления связан с использованием концентрированных кислот (Я. И. Зильберман; Г. В. Корпусов и С. Н. Ознранер; В. А. Зайцев и А. И. Грнвко-ва). В литературе описаны случаи ожогов кожного покрова сильнокислымн растворами Pu, Am, 14С и других радионуклидов (Dancer и соавт., и др.).
Опасность попадания на кожный покров радионуклидов в растворах кислот вызывает необходимость изучения закономерностей резорбции радионуклидов из очага химического ожога в зависимости от концентрации кислоты и физико-химических свойств радионуклидов, а также разработки медицинской помощи при таких комбинированных поражениях. Результаты выполненных исследований с-210Ро, 241Ат (Л. А. Ильин и А. Т. Иванников) и 239Ри (И. К- Беляев и соавт.; Weeks и Oakley);, свидетельствовали о более глубоком проникновении радионуклидов в дерму и увеличении уровня их резорбции. Однако выявлешшге закономерности в поведении указанных радионуклидов вряд ли можно экстраполировать на другие радионуклиды, имеющие различные физико-химические свойства и отличающиеся характером метаболизма в организме. I
Целью данной работы являлись изучение закономерностей всасывания и оценка эффективности дезактивации при нанесении на кожный покров 137Cs и 89Sr в азотной кислоте различной концентрации. Сведения по этим вопросам в литературе отсутствуют.
Исследования проведены на белых беспородных крысах-самцах массой 250—280 г по 5—10 особей в группе. Химические ожоги вызывали растворами 137Cs и 88Sr в 0,05—8 н. азотной кислоте. Растворы наносили на выстриженную поверхность кожи по 0,05 мл и равномерно распределяли по площади 4 см2. Плотность загрязнения составляла 555— 925 кБк/см2. Животные находились в фиксированном состоянии в станочках, что исключало возможность попадания, радионуклидов внутрь организма через pot при слизыванни с места аппликации.
Величину резорбции и эффективность дезактивации оценивали на основании прижизненного измерения р-излучення 137Cs и 89Sr на поверхности кожного покрова с помощью счетчика СБТ-13 и пересчетной установки ПП-15. Кроме прямой
радиометрии, о величине резорбции судили по радиоактивности органов, тканей и мочи в различные сроки после аппликации радионуклидов.
Для дезактивации загрязненной радионуклидами ожоговой поверхности применяли 3% раствор мыла, проявивший высокую эффективность в исследованиях с 2JlAm (Л. А. Ильин и соавт.). Обработку проводили в течение 5 мин обильно смоченными ватно-марлевыми тампонами, после чего поверхность кожи промывали водой и подсушивали марлевыми салфетками. При изучении эффективности дезактивации в ранние сроки (через 5 мин) в ряде экспериментов использовали комбинированный способ дезактивации, заключающийся в первоначальном смывании водой и последующем применении раствора мыла. Время обработки в этом случае увеличивалось вдвое. Животных умерщвляли с помощью эфира.
Результаты определения содержания радиону-клидов в органах показали, что с увеличением концентрации кислоты и времени контакта значительно возрастает всасывание радионуклидов из очага химического ожога (табл. 1). Так, содержание 137Cs в организме крыс с учетом выведенного с мочой за 24 ч при его нанесении в 0,05—0,5 н. HNOs составило 5,3%, в 1 н. HN03—15,9%, в 8 н. HN03 — 25,6% от нанесенного количества, или в 1,5, 4,5 и 7,3 раза больше, чем в случае его нанесения в нейтральном растворе. Увеличение резорбции радионуклидов с повышением концентрации кислоты подтверждается и динамикой накопления 137Cs в отдельных органах. При нанесении 137Cs на кожный покров в 8 н. HNOa максимум накопления наблюдается на 6-м часе. Через 24 ч содержание радионуклида в органах заметно снижается, что следует объяснить прекращением всасывания l37Cs из очага некроза. При воздействии 1 н. HNO:, всасывание 137Cs происходит менее интенсивнее но продолжается более длительно с максимумом накопления на 24-м часе, что, по-видимому, связано с менее глубокими воспалительно-некротическими изменениями в коже при воздействии слабо-концентриреванкой кислоты. На 5-е сутки количество радионуклида в органах снижается за исключением мышечной ткани, где отмечается даже некоторое увеличение радиоактивности при ис- у пользовании 8 н. HNOs, что, возможно, обусловлено дополнительным всасыванием ,37Cs из области
