Биологические науки/ физиология человека и животных

                                       Шилкова Т.В., Шибкова Д.З.

ГОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет»,

                                                           Россия

Оценка влияния электромагнитного поля радиочастотного диапазона  на морфометрические показатели  и клеточность тимуса экспериментальных животных

 

            Технологическое развитие информационного общества привело к возникновению нового фактора загрязнения окружающей среды – электромагнитного [1]. В связи с этим возникла необходимость изучения биологического действия электромагнитного поля на организм человека и животных, установления  последовательности включения и механизмы развития процессов адаптации на воздействие данного фактора[5].

           Проблеме формирования адаптационных реакций в ответ на воздействие  электромагнитного поля радиочастотного диапазона (ЭМП РЧ)  низкой интенсивности посвящены работы многих авторов[3,6,10,14].    А экспериментальных данных,  касающихся процессов адаптации к воздействию данного фактора в период беременности, на данный момент получено не достаточно.

           Установить механизмы развития адаптационных реакций на воздействие данного фактора не возможно без учета того факта, что  при физиологически протекающей беременности в организме матери, и прежде всего в системе крови, уже развиваются адаптационные реакции к самому состоянию беременности:   в периферической крови повышается  число лейкоцитов за счет циркулирующих нейтрофильных гранулоцитов, а также увеличивается содержание эритроцитов [8]; изменяется кислородтранспортная функция эритроцитов – увеличивается содержание фетального гемоглобина, а также процентного содержания метгемоглобина (в пределах физиологической нормы) [13].  В системе кровообращения происходят изменения, связанные с увеличением объема циркулирующей крови за счет нарастания емкости сосудистого русла и повышения периферической сопротивляемости сосудов [4].   Смена гормонального фона влияет на пролиферацию и дифференцировку не только репродуктивных тканей, но и клеток иммунной системы, контролирующих антигенный гомеостаз материнского организма [9]; наблюдаются процессы переорганизации в иммунной системе, посредством которых обеспечивается развитие иммунологической толерантности в отношении генетически чужеродного плода, и в тоже время, поддержания материнской защиты от инфекций[14].   Переорганизация в иммунной системе в период беременности влияет  на  состояние органа гемо-  иммунопоэза – тимуса, которому отводится важная роль  в формировании адаптационных реакций в системе крови на воздействие ЭМП РЧ.

        Поэтому целью нашего исследования было выявить изменения морфометрических показателей  и клеточности  тимуса у беременных животных при воздействии ЭМП РЧ низкой  интенсивности

                                        Материалы и методика.

В эксперименте были использованы три группы (1-ая группа контроля – "фон",  2-ая группа контроля – "беременные, ложное облучение" и 3-ья опытная группа – "беременные, воздействие ЭМИ радиочастотного диапазона") самок мышей инбредной линии СВА 10-12-ти недельного возраста, выращенных в виварии лаборатории "Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды" на кафедре анатомии, физиологии человека и животных Челябинского государственного педагогического университета. Опытную группу беременных самок подвергали воздействию ЭМП РЧ дециметрового диапазона с несущей частотой 925 ± 3 МГц с интенсивностью 1,2 мВт/см2,  периодом экспозиции 10 минут ежедневно  в течение 5-ти суток.

Все работы с лабораторными животными проводили согласно принципам гуманного отношения к животным и правилам лабораторной практики [11].

Определение морфометрических показателей (масса и индексы органа)  тимуса проводили с помощью торсионных весов типа ВТ с точностью до 1,0 мг. Проводили подсчет общего числа ядросодержащих клеток в тимусе с помощью камеры Горяева.  Анализ клеточности тимуса проводили по мазкам-отпечаткам, окрашенным по Романовскому-Гимзе [7].

          Результаты были подвергнуты  статистической обработке с вычислением среднего  арифметического значения (М), ошибки средней арифметической (m). Для сравнения средних величин использовали  t – критерий Стьюдента.

                                      Результаты исследования.

          Согласно данным [6,10,12] следует, что морфометрические показатели тимуса и число ядросодержащих клеток в органе зависели от исходного состояния органа, а также от пространственной поляризации и длительности воздействия ЭМП РЧ на экспериментальных животных.

          По результатам наших исследований было установлено, что масса и индекс тимуса у животных при воздействии ЭМП РЧ зависели от периода беременности (таб. 1).                        

                                                                                                                       Таблица 1

Морфометрические показатели тимуса интактных самок мышей линии СВА  и самок мышей, подвергнутых воздействию ЭМП РЧ  на 2-3-й неделе беременности

Показатели

Группа чистого контроля ("фон") 

n = 10

Контрольная группа ("ложное облучение")

n = 42

Опытная группа 

("облучение ЭМП РЧ")

 n = 30

2-ая неделя

3-ья неделя

2-ая неделя

3-ья неделя

Масса тимуса

44,7±2,1

28,9±4,9*

21,4±2,9*

27,3±2,5*

8,0±1,8***

Индекс тимуса

3,06±0,14

1,37±0,24*

0,8±0,12*

1,31±0,11*

0,3±0,08***

*  р≤ 0,05 по отношению к фоновому контролю

** р≤ 0,05 по отношению к 2-ой контрольной группе беременных животных

    Достоверное снижение массы  и индекса тимуса наиболее было выражено у самок мышей опытной группы, находившихся на 3-ей неделе беременности (в 2,5 раза по сравнению со 2-ой  группой - беременные, "ложное облучение").

    У беременных самок мышей,  подвергнутых воздействию ЭМП РЧ, наблюдалась тенденция к снижению ядерных клеток в тимусе - с 51,3 ± 4,6 х 106   до 44,3 ± 1,8 х 106  , по сравнению со  2-ой  группой ложно облученных беременных животных. Характер изменений количества ядерных клеток в тимусе у беременных облученных животных совпадает с данными, представленными в работе [10].

         На основании полученных результатов считаем, что изменения, происходящие в тимусе при воздействии ЭМП РЧ, носят адаптационный характер и необходимы для  благоприятного течения  беременности.

Работа выполнена при поддержке ГРАНТа Минобрнауки 1.1.10

                                                 Литература.

1.Бобраков, С.Н. Электромагнитная составляющая современной урбанизированной среды. [Текст] / С.Н. Бобраков, А.Г Карташев // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2001. – Т.41. - № 6. – С.706-711.

2. Гармашева, Н.Л. Введение в перинатальную медицину. / Н.Л. Гармашева - М.: Медицина,1978. – 265с.

3.Григорьев, Ю.Г. Электромагнитные поля сотовых телефонов и здоровье детей и подростков (Ситуация, требующая принятия неотложных мер) [Текст] // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2005. – Т.45 - №4. – С. 442-450.

4.Давыдова, С.Н. Беременность и роды при заболеваниях сердца. /С.Н.Давыдова – М.: Медицина, 1983. – 184с.

5.Дунаев, В.Н. Электромагнитные излучения и риск популяционному здоровью при использовании средств сотовой связи [Текст] / В.Н. Дунаев // Гигиена и санитария. – 2007. – № 6. –  С. 56-57.

6.Коломиец И.А. Адаптивные реакции клеток крови млекопитающих на воздействие электромагнитных полей радиочастотного диапазона.  Автореф. диссер…канд.биол.наук [Текст ]. Челябинск – 2009.

7.Меньшиков, В.В., Демкторская, П.Н.  Лабораторные методы исследования в клинике. Справочник под ред. В.В. Меньшикова / В.В. Меньшиков, П.Н. Демкторская. – М.: Медицина, 1987. – 168с.

8.Мурашко, А.В. Анемия, железо и исход беременности. [Текст] / А.В.Мурашко // Гинекология. – 2002 – Т.4. - № 4.  – С.232-238.

9.Некрасова, И.В. Половые стероидные гормоны беременности как регуляторы функциональной активности клеток иммунной системы [Текст]: Автореф. дис. … канд. биол. наук / И.В. Некрасова – Челябинск, 2010. – 24с.

10.Пряхин Е.А. Адаптационные реакции на субклеточном, клеточном, системном и организменном  уровнях при воздействии электромагнитных полей. [Текст]: Автореф. дис. … докт. биол. наук /Е.А.Пряхин. - Челябинск, 2007.- 51с.

11.Санитарные правила по устройству, оборудованию и содержанию экспериментально-биологических клиник (вивариев) №1945-73 от 06.04.1973.

      12.Семин Ю.С., Л.П. Жаворонков, Я.В. Воронько, Л.К. Шварцбург, О.М. Рожкова. Исходное состояние тимуса определяет характер изменений в органе у мышей под воздействием слабых электромагнитных волн./ // Радиационная биология. Радиоэкология. Т.43.- №5-2003.- С.524-527.

13.Старцева Н.В. Прогнозирование частоты гестоза при анемическом синдроме у беременных женщин / Н.В. Старцева, М.В.Савельева, М.В.Швецов //Материалы конференции «Естественные роды - роды XXI века», Ярославль, январь 2009 г.- С.45-51.

14.Шандала М.Г.  Влияние микроволнового излучения на   некоторые показатели клеточного иммунитета в условиях хронического  воздействия. [Текст] / М.Г. Шандала, Г.И. Виноградов, М.И. Руднев,  С.Ф. Рудакова // Радиационная биология. Радиоэкология. - 1983. -Т. 23. -  № 4. –  С.544-546.

Контактная информация:  Шилкова Татьяна Викторовна, аспирант

                                                 каф. анатомии, физиологии человека и

                                                 животных ГОУ ВПО «ЧГПУ»;

                                                 Шибкова Дарья Захаровна, д.б.н., профессор

                                                 454074, г. Челябинск, ул. Бажова 46А,

                                                 ЧГПУ, каф. анатомии, физиологии человека и животных

                                                        E-mail: shilkovatv@mail.ru