Биологические
науки /9 Биохимия и биофизика
Аманова К.С.
Карагандинская государственная
медицинская академия
ВЛИЯНИЕ СВЧ – ОБЛУЧЕНИЯ НЕТЕПЛОВОГО И ТЕПЛОВОГО
ДИАПАЗОНОВ НА НЕКОТОРЫЕ БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ В КРОВИ КРЫС
Биологическая
эффективность электромагнитных излучений различного диапазона детерминирована
физическими характеристиками излучения. Наиболее биологически активным
частотным диапазоном электромагнитных полей является СВЧ- диапазон. Анализ данных литературы показал, что
СВЧ- облучение индуцирует достаточно широкий спектр биологических эффектов. В
экспериментальных исследованиях зафиксировано
изменение активности ряда ферментов и процессов окислительного
фосфорилирования при СВЧ- облучении различной интенсивности. Накапливаются сведения о генетических
эффектов электромагнитных излучений [1,2,3].
Это диктует необходимость
углубленного изучения влияния СВЧ – облучения на биохимические показатели
организма животных
В
связи с этим, целью нашего исследования явилось изучение влияния СВЧ – облучения
нетеплового и теплового диапазонов на некоторые показатели обменных процессов
организма животных.
Эксперимент
проводился на 30 половозрелых беспородных белых крысах, находящихся на обычном
рационе вивария. Животные были разделены на 3 группы по 10 особей в каждой.
Первую группу составили интактные животные (контроль). Животных 2 и 3 групп подвергали
тотальному СВЧ - облучению нетеплового диапазона (6 мВт/ см2) и теплового
диапазона (24 мВт/
см2) в течение
30 суток. Время экспозиции – 10 минут
в сутки. По завершению эксперимента животные были забиты, и производился
забор проб крови для биохимических исследований. В эритроцитах крови крыс определяли содержание средних молекул
(СМ) [4]. Определяли уровень кислоторастворимой фракции (КРФ), РНК и
ДНК в крови [5].
Активность аденозиндезаминазы (АДА) определяли по методу [6].
Также
в плазме крови животных определяли содержание общего белка (ОБ), общих липидов
(ОЛ), холестерина (ХС), триглицеридов (ТГ), мочевой кислоты (МК) и гемоглобина (Hb) определяли с помощью наборов фирмы «Лахема». Экспериментальные
данные были обработаны методами вариационной статистики. Достоверность различий
оценивали по критерию Стъюдента.
В
таблице 1 приведены результаты исследования содержания средних молекул в
эритроцитах крови крыс при СВЧ –
облучении нетеплового и теплового диапазонов.
Таблица 1 Влияние СВЧ - облучения на
уровень средних молекул в эритроцитах крови крыс (М ± m)
|
Режим воздействия |
СМ, усл.ед./мл |
|
Контроль, n=10 |
0,08 + 0,004 |
|
СВЧ –
облучение с ППЭ 6 мВт/ см2,
n=10 |
0,7 + 0,039* |
|
СВЧ –
облучение с ППЭ 24 мВт/ см2,
n=10 |
0,64 +
0,023* |
|
*
достоверность различий по сравнению с контролем, p<0.05 и ниже |
|
Анализ
полученных данных показал, что СВЧ – облучение
как нетеплового, так и теплового
диапазонов индуцирует выраженную аккумуляцию СМ в эритроцитах крови крыс. Эти
результаты хорошо согласуются с ранее полученными данными о развитии
эндотоксемии при СВЧ – облучении [7].
Следовательно,
как при хроническом, так и при однократном введении НДМГ и СВЧ – облучении в организме животных развивается синдром
эндогенной интоксикации. Определены особенности аккумуляции СМ в зависимости от
характера и длительности воздействия НДМГ и СВЧ нетеплового и теплового
диапазонов.
В
таблице 2 приведены результаты исследования влияния СВЧ – облучения на уровень
гемоглобина и общего белка в крови крыс.
Таблица 2. Влияние СВЧ – облучения
нетеплового и теплового диапазонов на уровень гемоглобина и общего белка в
крови крыс (М ± m)
|
Режим воздействия |
Hb, г/л |
ОБ, г/л |
|
Контроль, n=10 |
123±3 |
79,3±2,4 |
|
СВЧ –
облучение с ППЭ 6 мВт/ см2,
n=10 |
149±4 |
61,2±1,6* |
|
СВЧ –
облучение с ППЭ 24 мВт/ см2,
n=10 |
150±5 |
60,5±2,6* |
|
*
достоверность различий по сравнению с контролем, p<0.05 и ниже |
||
На 30 сутки СВЧ –
облучения нетеплового и теплового диапазона прослеживалась тенденция к
увеличению содержания гемоглобина в крови животных. В тоже время в плазме крови
животных этой группы достоверно снижалось содержание общего белка в
среднем на 30% по сравнению с
контролем.
В
таблице 3 представлены результаты
исследования показателей липидного обмена в крови крыс при СВЧ - облучении.
Таблица 3. Влияние СВЧ – облучения
нетеплового и теплового диапазонов на уровень гемоглобина и общего белка в
крови крыс (М ± m)
|
Режим воздействия |
ОЛ, г/л |
ХС, ммоль/л |
ТГ, ммоль/л |
|
Контроль, n=10 |
4,14±0,78 |
1,86±0,21 |
0,88±0,099 |
|
СВЧ –
облучение с ППЭ 6 мВт/ см2,
n=10 |
2,36±0,19* |
2,05±0,20 |
0,76±0,11 |
|
СВЧ –
облучение с ППЭ 24 мВт/ см2,
n=10 |
3,76±0,36 |
2,18±0,26 |
1,15±0,06*^ |
|
* достоверность различий по
сравнению с контролем, p<0.05 и ниже ^ достоверность различий между
группами, p<0.05 и ниже |
|||
На
30 сутки СВЧ – облучения нетеплового диапазона в плазме крови крыс
зафиксировано достоверное снижение содержания общих липидов – на 75% по
сравнению с контролем, тогда уровень ХС и ТГ от значений нормы не отличались.
На
30 сутки СВЧ – облучения теплового диапазона в плазме крови крыс зафиксировано
достоверное снижение только одного показателя – ТГ, который превышал значение контроля на 31%.
В
таблице 4 приведены результаты исследования активности АДА и уровня мочевой
кислоты в крови крыс при СВЧ – облучении нетеплового и теплового диапазонов.
Таблица 4. Активность АДА и уровень мочевой
кислоты в крови крыс при СВЧ – облучении нетеплового и теплового диапазонов (М ± m)
|
Режим воздействия |
МК, мкмоль/мл |
АДА,
нмоль/мл/мин |
|
Контроль, n=10 |
52,67±2,368 |
8,8 + 0,216 |
|
СВЧ –
облучение с ППЭ 6 мВт/ см2,
n=10 |
110,44±2,035* |
5,49+ 0,22* |
|
СВЧ –
облучение с ППЭ 24 мВт/ см2,
n=10 |
125,67±2,194* |
6,25 + 0,43* |
|
* достоверность различий по
сравнению с контролем, p<0.05 и ниже |
||
Из
данных таблицы 4 следует, что на 30 сутки СВЧ – облучения нетеплового диапазона
в плазме крови животных достоверно возросло содержание мочевой кислоты – в 2
раза по сравнению с контролем. При СВЧ – облучении теплового диапазона этот
показатель превышал значение контроля в 2.4 раза. Активность АДА в эритроцитах
крови крыс на 30 сутки СВЧ – облучения нетеплового и теплового диапазонов была
достоверно ниже контроля, соответственно, на 60% и 41%.
В
таблице 5 приведены результаты исследования
содержания циркулирующих нуклеиновых кислот и КРФ в крови крыс при СВЧ –
облучении нетеплового и теплового диапазонов.
Из
данных таблицы 5 следует, что СВЧ
– облучение нетеплового и теплового диапазонов
приводило к достоверному росту содержания КРФ в крови крыс, соответственно, на
65% и 61%.
Таблица 5. Влияние СВЧ – облучения на уровень
внеклеточных нуклеиновых кислот и КРФ в крови крыс (М
± m)
|
Режим воздействия |
КРФ. усл. ед |
РНК, усл. ед/мл |
ДНК, усл. ед/мл |
|
Контроль, n=10 |
2,74±0,069 |
6,65±0,594 |
2,63±0,112 |
|
СВЧ –
облучение с ППЭ 6 мВт/ см2,
n=10 |
4,51±0,117* |
1,68±0,046* |
1,48±0,019* |
|
СВЧ –
облучение с ППЭ 24 мВт/ см2,
n=10 |
4,4±0,144* |
1,90±0,099* |
1,56±0,025* |
|
* достоверность различий по
сравнению с контролем, p<0.05 и ниже |
|||
СВЧ
– облучение приводит к достоверному снижению содержания внеклеточных РНК и ДНК.
Так, в крови крыс при СВЧ – облучении нетеплового диапазона содержание ДНК и
РНК снижалось по сравнению с контролем, соответственно, на 77% и в 4 раза. В крови крыс при СВЧ – облучении теплового
диапазона содержание ДНК и РНК снижалось по сравнению с контролем,
соответственно, на 69% и в 3.5 раза.
Следовательно,
хроническое СВЧ – облучение нетеплового и теплового диапазонов вызывает изменение
биохимического паттерна крови животных. Механизм развития эндогенной
интоксикации обусловлен окислительной
деструкцией белков и аккумуляцией продуктов перекисного окисления липидов, что
следует из работ В.Н. Кислицкой и соавт.
[8,9].
Хроническое
СВЧ – облучение нетеплового и теплового диапазонов приводит к снижению общего
белка в плазме крови. Причиной гипопротеинемии может быть как усиленная
окислительная деструкция белка [10], так и снижение белоксинтетической функции печени. О вовлечении печени в патологический
процесс свидетельствует также и изменение липидного обмена.
Обращает
на себя внимание выраженные нарушения пуринового обмена с развитием гиперурикемии и снижением активности АДА.
Аккумуляция мочевой кислоты в крови, по нашему мнению, обусловлена главным образом нарушением ее
экскреции вследствие повреждения почек.
Хроническое
СВЧ – облучение нетеплового и теплового диапазонов приводит к снижению
содержанию внеклеточных нуклеиновых кислот в крови при антибатном повышении
уровня КРФ. На наш взгляд, этот феномен обусловлен, с одной стороны, повышенной
деградацией ДНК и РНК нуклеазами крови с образованием кислоторастворимых
фракций, а с другой – усиленной адсорбцией нуклеиновых кислот на клеточных элементах. Косвенным подтверждением является резкое
увеличение СМ в эритроцитах.
Таким
образом, СВЧ – облучение нетеплового и теплового диапазонов индуцирует
сопоставимые по степени выраженности метаболические изменения в крови животных.
Выявлены наиболее уязвимые показатели метаболизма к действию СВЧ –
облучения. Наиболее значимые изменения
затрагивают содержание внеклеточных нуклеиновых кислот и кислоторастворимых
фракций.
Литература
1. Захарченко М.П., Никитина
В.Н., Лютов В.В. Электромагнитные излучения и здоровье – СПБ.-1998.-С.-140.
2. Шандала М.Г. Опыт
гигиенической разработки проблемы физических факторов окружающей среды //
Гигиена и санитария.-1999.-№ 4.-С.3-9.
3. Каляда Т.В., Никитина В.Н.
Медико-биологические аспекты воздействия модулированных высокочастотных
излучений.//Гигиена и санитария.-1989.-№10.-С.39-40.
4. Ковалевский А.Н., Нифантьев О.Е.
замечания по скрининговому методу определения молекул средней массы. // Лаб.
дело. – 1990. - №10. – С. 35-39..
5.
Ядерные белки хроматина в оценке эффективности лечения больных
псориазом / Л.И. Маркушева, М.И. Савина, В.М. Решина и др. // Клиническая
лабораторная диагностика, 2000, № 7, С. 18 - 20.
6. Немечек И.Б. Пестина Т.И.,
Соковкина Я.М. Аденозиндезаминаза форменных элементов крови: распространение,
свойства в норме и при различных гематологических заболеваниях //Вопр. мед.
химии – 1993.-№ 4.-С.16 –22.
7. Кислицкая В.Н. Влияние СВЧ –
излучения на окислительный метаболизм крови крыс. – Автореф. дис. канд. биол.
наук.- Алматы, 2006.- 24 с
8. Влияние хронического СВЧ излучения
мощностью 5ВТ и 10ВТ на некоторые показатели ПОЛ в эксперименте /Кислицкая
В.Н.,Култанов Б.Ж. Танкибаева Н.У., Т.Г. Фролова., К.С.Аманова. //
Инновационные технологии в медицине и образовании Материалы международной научно-методической
конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Я.А. Лазариса . -
Караганда, 2004.- С. 189-190
9. Кислицкая В.Н., Култанов Б.Ж.,
Танкибаева Н.У., Искакова С.А. Анализ состояния окислительного метаболизма в
крови и сперматозоидах экспериментальных
животных при СВЧ- облучении различной интенсивности // Здоровье и болезнь, № 4. (41)
10. Кислицкая В.Н. Влияние СВЧ излучения
мощностью 5ВТ на показатели окислительной модификации белка и уровень оксида
азота в плазме крови крыс // Медицина и экология 2004.- №3.- С. 97-98