Адаптаційно-пристосувальна діяльність та механізми структурно-функціональної реорганізації фізіологічних систем організму під впливом електромагнітних полів при їх нормуванні у довкіллі

Аналіз структурно-функціональних основ розвитку адаптаційно-пристосувальної діяльності та механізмів відповіді організму під впливом електромагнітних полів при їх нормуванні у довкіллі. Розгляд методологічних принципів розробки гігієнічних нормативів.

Рубрика Биология и естествознание
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 28.06.2014
Размер файла 68,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Інститут гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзеєва

АМН України

УДК 613.648.2:612.06:614.875

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня доктора біологічних наук

Адаптаційно-пристосувальна діяльність та механізми структурно-функціональної реорганізації фізіологічних систем організму під впливом електромагнітних полів при їх нормуванні у довкіллі

14.02.01 -- гігієна

Бездольна Ірина Станіславівна

Київ 2003

Загальна характеристика роботи

адаптаційна діяльність фізіологічна система

Актуальність теми. У період індустріалізації кількісні та якісні параметри електромагнітного фону Землі зазнали суттєвих змін і цей процес продовжує зростати швидкими темпами в зв'язку з впровадженням нових технологій, збільшенням енергоємності виробництва, розвитком засобів радіозв'язку (Думанський Ю.Д., Сердюк А.М., Лось І.П., 1971; Дунаев В.Н., Быстров В.В., Боев В.М., 1998; Бездольна І.С., ДуманськийВ.Ю.,БіткінС.В.,Томашевська Л.А., Андрієнко Л.Г., 1999; Довгуша В.В., Тихонов М.Н., 2000, та ін.).

Багаточисленні медико-біологічні дослідження вказують на екологічну значущість антропогенних електромагнітних випромінювань (ЕМВ), під впливом яких змінюються фізіологічні та морфологічні властивості живих організмів (Думанський Ю.Д., 1999; Вилесов Д.В., Кармашев В.С., Никитина В.Н., 1999; Томашевська Л.А., Бездольна І.С., 2000 та ін.), порушується потенційна реактивність біологічних систем (Kheifets L., Sussman S., Preston-Martin S., 1999; Симоненко В.Б., Чернецов В.А., Лютов В.В., 1998), виникають патологічні форми реагування (Kheifets L.I., 2001, Тестов Б.В., 1998 та ін.), що, можливо, є результатом відставання еволюційно сформованих та генетично закріплених адаптаційних функцій організму від стрімких змін електромагнітних констант навколишнього середовища.

Одними з основних джерел, які формують електромагнітну ситуацію селітебних територій є радіотехнічні об'єкти (РТО) декаметрових хвиль (радіотрансляційні станції) і високовольтні енергетичні установки (лінії електропередачі, трансформаторні підстанції, розподільні пристрої). Перші випромі-нюють електромагнітну енергію у високочастотному (3-30 МГц), другі -- у промисловому (50 Гц) діапазонах хвиль. Збільшення потужності цих об'єктів приводить до суттєвого зростання потенційно небезпечних рівнів ЕМП у довкіллі і викликає необхідність наукового обгрунтування гігієнічних регламентів електромагнітних випромінювань для умов населених місць.

Загальновизнаною основою розробки гігієнічних нормативів є біологічне обгрунтування безпеки гранично-допустимих рівнів електромагнітних факторів (ЕМФ) у навколишньому середовищі. Визначальним при розробці регламентів є вирішення задач дослідження функціонального стану різноманітних за якістю і локалізацією органів та систем, що забезпечують сукупну адаптаційно-пристосувальну діяльність організму як цілісної системи з різними рівнями організації. Вирішення цих задач сприяє розробці профілактичних заходів і базується на визначенні основних ланок як механізмів несприятливого впливу ЕМВ, так і формування пристосувальних реакцій організму, що вимагає диференційованих підходів оцінки біолого-гігієнічної значущості з урахуванням технічних і фізичних параметрів джерел електромагнітних випромінювань та амплітудних, частотних і просторово-часових характеристик ЕМП. Але якщо питанням несприятливого впливу ЕМП присвячена значна кількість наукових праць, то формування пристосувальних реакцій організму, управління фізіологічними функціями і упорядкування належним чином різних інтегративних рівнів у єдину функціональну систему для здійснення специфічно відповідальної реакції адаптації майже не досліджені. Нечисленність таких досліджень не дозволяє визначити механізми розвитку та становлення адаптаційно-пристосувальної діяльності і формує однобічні, а тому і не завжди вірні уявлення про загальні закономірності роботи організму в умовах впливу ЕМП. Фрагментарність подання цієї проблеми у науковій літературі не дозволяє розкрити структурні основи формування відгуку різних інтегративних рівнів організму та механізми їх функціональної реорганізації під впливом ЕМП високих та промислової частот, а також сумісної дії ЕМП 50 Гц + цезій-137, що є нагальним для умов України в зв'язку з аварією на ЧАЕС, яка обумовила сумісну дію неіонізуючих та іонізуючих випромінювань у потерпівших регіонах.

Викладене обумовило актуальність проведення даної роботи, в якій представлено теоретичне обгрунтування та експериментальна розробка наступних питань: причинно-наслідковий зв'язок реформування функціонального стану організму; специфіка енергетичних, пластичних, захисних та інформаційних процесів; формування адаптаційно-компенсаторних реакцій; регуляторне забезпечення і кооперативна взаємодія фізіологічних систем різного рівня організації; методологічні підходи розробки гігієнічних нормативів і критерії оцінки функціонального стану мозку, що дозволило сформулювати загальні кон-цептуальні основи адаптаційно-пристосувальної діяльності організму, детермінованої його взаємодією з антропогенними ЕМФ.

Зв'язок роботи з науковими програмами, темами. Обраний напрям дисертаційних досліджень є розвитком наукової проблеми у галузі гігієнічного нормування ЕМП у довкіллі. У роботі узагальнено результати досліджень, які виконувалися у межах НДР лабораторії гігієни електромагнітних випромінювань ІГМЕ АМН України за темами: “Гигиеническая оценка электрического поля промышленной частоты по данным наблюдений за функциональным состоянием организма человека”, № держреєстрації 01.84.0019501 -- відповідальний виконавець; “Комплекс научно-исследовательских и экспериментальных работ, направленных на разработку гигиенических мероприятий по уточнению действующих санитарных норм, связанных с размещением радиостанций ВЧ-диапазона”, № держреєстрації 01.86.0104078 -- відповідальний виконавець; “Установить основные закономерности сочетанного и комбинированного действия на организм ионизирующей радиации и электромагнитного излучения, приоритетных радионуклидов и химических соединений, которые содержатся в питьевой воде и разработать гигиенические рекомендации безопасных условий проживания”, № держреєстрації UA01002652Р -- відповідальний виконавець.

Мета і задачі дослідження. Теоретичне і експериментальне обгрунтування структурно-функціональних основ розвитку адаптаційно-пристосувальної діяльності та механізмів системної відповіді організму під впливом електромагнітних полів при їх нормуванні у довкіллі.

Задачі дослідження.

1. Оцінити електромагнітну обстановку територій, розташованих у районах розміщення об'єктів, які випромінюють електромагнітну енергію у декаметровому та промисловому діапазонах хвиль, як основу для розробки вимог до лабораторних випромінюючих систем з урахуванням відповідності фізичних параметрів модельованих ЕМП реальним.

2. Визначити кількісні і якісні характеристики, топографію розвитку процесів за комплексом показників метаболізму, імунореактивності, ембріогенезу, біоелектричної активності нейронів моторної і сенсомоторної зон кори головного мозку, безумовної та умовнорефлекторної поведінки тварин в залежності від частоти, напруженості та часу дії ЕМП.

3. Виявити фізіологічні механізми структурно-функціональної реорганізації біологічних систем організму, які забезпечують формування адаптаційно-пристосувальної діяльності під впливом ЕМП частотою 24 МГц, 14 МГц, 4 МГц, 50 Гц + цезій-137.

4. Розробити електрофізіологічні критерії оцінки функціонального стану мозку, як центрального органу інтегративної діяльності, що регулює взаємовідносини організму з навколишнім середовищем.

5. Визначити механізми регуляторного забезпечення адаптаційно-пристосувальної діяльності та кооперативної взаємодії біологічних систем різного рівня організації в умовах електромагнітного опромінення.

6. Обгрунтувати методологічні принципи розробки гігієнічних нормативів ЕМП за сукупністю фізіологічних показників, що характеризують адаптаційно-пристосувальну діяльність організму.

Об'єкт дослідження: адаптаційно-пристосувальна діяльність, механізми структурно-функціональної реорганізації фізіологічних систем організму під впливом ЕМП.

Предмет дослідження: електромагнітна обстановка, функціональний стан тварин (нелінійні щури) та людини, адаптаційно-компенсаторні реакції, критерії оцінки функціонального стану мозку і методологічні принципи гігієнічного нормування.

Методи дослідження: фізичні (натурні і розрахункові) -- вивчення розподілу ЕМП у довкіллі, розробка фізичної моделі опромінюючих систем; математичні -- планування біолого-гігієнічних експериментів, статистичні, обчислення масиву значень функції спектральної щільності випадкового процесу Х(t) по заданому масиву значень автокореляційної функції цього процесу; біологічні -- анкетне опитування, біохімічні, імунологічні, стан ембріогенезу, електрофізіологічні, безумовнорефлекторні, умовнорефлекторні, психофізіологічні.

Наукова новизна одержаних результатів полягає у розробці теоретичних, методичних і практичних питань розвитку і формування адаптаційно-пристосувальної діяльності під впливом ЕМП при їх гігієнічному нормуванні.

В результаті проведених досліджень вперше:

? на основі систематизації фізіологічних процесів та явищ розроблено концепцію становлення і формування адаптаційно-пристосувальної діяльності як методологічної основи розробки гігієнічних нормативів;

? виявлені структурно-функціональні основи пошкодження і формування адаптаційно-компенсаторних реакцій, обумовлених електромагнітним опроміненням;

? визначені скоординовані механізми системної відповіді організму, які формують функціональну перебудову активності фізіологічних систем різного рівня організації в умовах дії ЕМП;

? розроблені діагностичні та прогностичні критерії оцінки функціонального стану мозку, що визначають пристосувальні можливості та міру напруженості адаптаційних механізмів при дії ЕМФ;

? визначено, що структурно-функціональною основою формування пристосувальної діяльності організму в умовах впливу ЕМВ є комплекс адаптаційно-компенсаторних реакцій, які формуються на різних інтегративних рівнях під впливом імпульсів, що надходять з ЦНС в результаті реорганізації біоелектричної активності нейронів головного мозку, трансформації процесів аферентного і еферентного синтезу, утворення багаторівневої функціональної системи, яка забезпечує мультипараметричне регулювання функцій.

Отримали подальший розвиток концепції резонансної (інформаційної) взаємодії ЕМП з біооб'єктами та теоретичні основи механізмів структурно-функціональної реорганізації фізіологічних систем організму під впливом ЕМФ.

Практичне значення отриманих результатів дослідження. Удосконалено модель мікроелектродів для реєстрації біоелектричної активності кори головного мозку щурів; впроваджено методику вживлення розроблених мікроелектродів у кору головного мозку щурів з урахуванням утримання тварин в умовах довготривалого впливу ЕМП без наслідків сенсорної депривації; модифіковано та адаптовано до умов біолого-гігієнічного експерименту методики реєстрації та розрахунку електрокортикограм, які знайшли застосування при обгрунтуванні гігієнічних нормативів електромагнітних факторів у довкіллі (№ 239 від 01.08.96 року; ГН 2.2.8.56-2000; ГН 2.2.8.-086-2002).

Матеріали роботи використано при розробці нормативно-методичної документації та відображено у наступних документах: Методические указания по определению электромагнитного поля воздушных высоковольтных линий электропередачи и гигиенические требования к их размещению (М., 1986 от 30.05.86 г); Методические рекомендации: Оценка биологического действия микроволн в целях их гигиенической регламентации (К., 1990 от 21.11.90); Державні санітарні норми і правила захисту населення від впливу електромагнітних випромінювань (№ 239 від 01.08.96); Державні санітарні норми і правила при виконанні робіт в невимкнених електроустановках напругою до 750 кВ включно (№ 198 від 09.07.97), які використовуються у роботі органами держсаннагляду при здійсненні запобіжного та поточного контролю, а також організаціями та підприємствами, що будують і експлуатують РТО декаметрових хвиль та високоенергетичні установки частотою 50 Гц.

Особистий внесок здобувача. У дисертації викладено теоретичні, експериментальні та натурні дослідження, отримані автором особисто. Здобувачеві належить визначення мети, задач, розробка програми, статистична обробка, аналіз та інтерпретація одержаних результатів. Нормативні документи розроблені пошукувачем у складі авторських колективів під керівництвом чл.-кор. АМН України, д.мед.н., проф. А.М. Сердюка і д.мед.н., проф. Ю.Д.Думанського. Спільні дослідження, що виконані за участю фахівців лабораторії гігієни електромагнітних випромінювань ІГМЕ АМНУ, не перевищують 15% загального об'єму роботи.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень, що включені до дисертації, оприлюднено на 15 конференціях та конгресах: міжнародна наукова конференція “Новое в гигиеническом нормировании неионизирующих излучений” (Ленінград, Росія. -- 1989 р.); міжнародний конгрес “The First World Congress for Electrisity and Magnetism in Biology and Medicine” (Florida, США. -- 1992 р. ); міжнародна наукова конференція “Гигиена физических факторов окружающей и производственной среды” (Київ, Україна. -- 1993 р.); міжнародний конгрес “2 nd Congress of the European Bioelectromagnetics Association” (Блед, Словенія. -- 1993 р.) ; міжнародна наукова конференція “Sixteenth Annual Meeting BEMS” (Копенгаген, Данія. -- 1994 р.); 4-а міжнародна науково-технічна конференція “Итоги 8 лет работ по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС” (Зелений мис, Україна. -- 1994 р.); міжнародна наукова конференція “Seventh International Conference on the Combine Effects of Environmental Factors” (Tampere, Фінляндія. -- 1996 р.); 5-а міжнародна науково-технічна конференція: Чернобыль-96 “Итоги 10 лет работ по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС” (Зелений мис, Україна. -- 1996.); міжнародна наукова конференція “Гигиена физических факторов окружающей и производственной среды” (Київ, Україна. -- 1996 р.); міжнародний симпозіум “Third International Symposium and Exhibition on Environmental Contamination in Central and Eastern Europe September” (Варшава, Польща. -- 1996 р.); науково-практична конференція “Актуальні проблеми гігієни праці і профпатології в машинобудуванні та хімічній промисловості” (Харків, Україна. -- 1998 р.); науково-практична конференція “Актуальні питання гігієни та екологічної безпеки України на рубежі століть” (Київ, Україна. -- 1999 р.); 2-а міжнародна конференція “Проблемы электромагнитной безопасности человека. Фундаментальные и прикладные исследования. Нормирование ЭМП: философия, критерии и гармонизация” (Москва, Росія. -- 1999 р.); науково-практична конференція “Гігієнічні проблеми сучасного суспільства” (Львів, Україна. -- 1999 р.); міжнародна наукова конференція “Гигиена физических факторов окружающей и производственной среды” (Київ, Україна. -- 1999 р.);

Публікації. Матеріали дисертації опубліковано у 51 друкованій роботі, у тому числі 22 статті у журналах та збірниках наукових праць, рекомендованих ВАК України як фахові, 11 статей у збірнику наукових праць, 18 тез доповідей у матеріалах наукових конференцій і симпозиумів, у тому числі 12 міжнародних.

Структура та об'єм роботи. Дисертація викладена на 328 сторінках та складається зі вступу, огляду літератури, 8 розділів власних досліджень, заключення, висновків, списку літератури (310 джерел). Ілюстративний матеріал представлено 141 таблицею та 8 малюнками.

Основний зміст роботи

Перший розділ присвячено аналізу наукової літератури. Огляд літератури складається з трьох підрозділів, які характеризують фізичні властивості та вплив ЕМП високих (3-30 МГц) і промислової частот (50 Гц), сумісної дії неіонізуючих і іонізуючих випромінювань на різні біологічні системи організму, сучасні концепції механізмів дії неіонізуючих електромагнітних випромінювань. Розділ завершується узагальненням літературного матеріалу, окресленням кола невирішених питань та обгрунтуванням напрямку і методичних підходів досліджень.

У другому розділі представлено об'єм, методи досліджень і характеристика об'єктів, які випромінюють електромагнітну енергію у декаметровому і промисловому діапазонах хвиль та методи виміру рівнів ЕМП. Обгрунтовано комплекс біологічних показників для оцінки функціонального стану організму тварин (біохімічні, імунологічні, електрофізіологічні, безумовно- та умовнорефлекторні, репродуктивної функції) та людини (анкетне опитування, термометрія, функціональний стан серцево-судинної та центральної нервової систем), який включав ряд методичних і практичних розробок (Облучающая система для исследования биологического действия электромагнитного излучения / Романов В.А., Никифоров А.Н., Кушпель В.Е., Думанский Ю.Д., Карачев И.И., Бездольная И.С. // Гиг.и сан. -- 1988. -- № 10. -- С. 39-41; Бездольная И.С., Смоля А.Л. Безартефактный угольный электрод для регистрации биоэлектрической активности мозга животных в условиях воздействия ЭМФ: Рац. пред. № 6/437 от 22.11.91 г.; Бездольная И.С. Программно-аппаратный комплекс обеспечения автоматизированных электрофизиологических экспериментов: Рац. пред. № 2/440 от 08.06.92 г.; Бездольная И.С., Смоля А.Л. Приспособление для трепанации черепа животных при проведении электрофизиологических операций: Рац. пред. № 4/441 от 08.06.92 г.; Бездольная И.С., Смоля А.Л. Клетка для содержания оперированных животных в условиях воздействия ЭМП: Рац. пред.№ 4/442 от 08.06.92 г.). Моделювання опромінюючих систем в експерименті проводилося сумісно зі с.н.с. лабораторії гігієни електромагнітних випромінювань С.В.Біткіним.

Експериментальні біологічні дослідження з вивчення впливу ЕМП декаметрового діапазону проведено на нелінійних щурах, які впродовж 2-х місяців по 16 годин на добу зазнавали впливу ЕМП частотою 24 МГц, 14 МГц і 4 МГц напруженістю 400 В/м, 200 В/м і 100 В/м по кожній із частот. Досліджено 18 груп тварин (9 експериментальних і 9 інтактних), усього 2500 тварин. Оцінена динаміка 61 показника функціонального стану тварин. Експериментальні біологічні дослідження з вивчення сумісного впливу ЕМП 50 Гц напруженістю 20 кВ/м і 15 кВ/м та цезію-137 у дозі 1,74.10-2 кБк/кг виконано на нелінійних щурах, які впродовж 3-х місяців по 16 годин на добу підпадали під дію зазначених факторів. Досліджено 4 групи тварин (2 експериментальні і 2 інтактні), усього 270 тварин. Функціональний стан тварин оцінено за динамікою 52 показників.

Функціональний стан персоналу, що обслуговує високоенергетичні установки, оцінювався за допомогою суб'єктивних та об'єктивних показників. Дослідження складалися з трьох етапів: 1 -- вплив ЕМП 50 Гц за схемою “провід-ізоляція-людина-земля”, обстежено 38 осіб, 2 -- короткочасна дія ЕМП 50 Гц за схемою “провід-людина-ізоляція-земля” обстежено 52 особи, 3 -- тривала дія ЕМП 50 Гц за схемами “провід-ізоляція-людина-земля” та “провід-людина-ізоляція-земля”, обстежено 60 осіб. Досліджена динаміка 39 показників функціонального стану людини.

У третьому розділі, який складається з двох підрозділів, наведено результати досліджень розподілу у навколишньому середовищі ЕМП, що створюються радіотехнічними об'єктами декаметрових хвиль (вузол радіотрансляції СУР-5, радіотрансляційна станція у с. Красне) та високоенергетичними установками 50 Гц (три відкриті розподільні присторої: Запорізька АЕС -- напругою 750 кВ та Південно-Українська АЕС напругою 750 і 330 кВ). Сані-тарно-гігієнічні дослідження виконувалися сумісно зі с.н.с. Біткіним С.В. Виявлено, що в місцях розташування антен радіостанцій декаметрового діапазону на відстані 100-400 м від геометричного центру полотна антен напруженість ЕМП дорівнює 58-0,1 В/м і залежить від типу антен (слабконаправлені чи гостронаправлені), а в реальних умовах місцевості селітебної зони коливається у межах 12-0,5 В/м; максимальні рівні ЕМП 50 Гц реєструються біля комутуючих пристроїв, трансформаторів та в місцях найбільшого провисання токонесучих проводів, рівні напруженості ЕМП знаходяться у межах 0,3-40 кВ/м.

У четвертому розділі представлено результати досліджень біологічного впливу на тварин ЕМП частотою 24 МГц (табл. 1). У таблиці наведені тільки статистично значущі зміни біологічних показників експериментальних груп у процентному співвідношенні до контрольних. Виявлено, що ЕМП частотою 24 МГц викликало зміни функціонального стану різних інтегративних рівнів організму. Так, на молекулярному рівні (2-й місяць дії) реєстрували збільшення активності аспарагінової та аланінової амінотрансфераз у сироватці крові, пригнічення ферменту дихального ланцюга -- цитохромоксидази у мітохондріях печінки і головного мозку, зниження рівня глікогену в тканинах печінки. Рівень глікогену у тканині головного мозку, активність лактатдегідрогенази та церулоплазміну у сироватці крові, АТФ-ази у мітохондріях головного мозку не виявляли статистично значущих змін у порівнянні з контрольними групами.

Дослідження функціонального стану імунної системи виявило знижен-ня рівня лейкоцитів та комплементарної активності сироватки крові, пригнічення антитілоутворення, збільшення концентрації ЦІК. У групі тварин, які зазнавали впливу ЕМП напруженістю 100 В/м, реєстрували підвищення комплементарної активності сироватки крові.

Стан репродуктивної функції змінювався наступним чином: вплив ЕМП на інтактних самок протягом 2-х місяців напруженістю 400 В/м збільшував перед-, постімплантаційну та загальну ембріональну смертність зародків. Електромагнітне поле напруженістю 200 В/м і 100 В/м викликало тенденцію до підвищення загальної ембріональної загибелі зародків в середньому на 8%. Дія ЕМП на вагітних самок на протязі 20 діб характеризувалася тенденцією до зростання передімплантаційної і загальної ембріональної загибелі зародків та статистично значущим зменшенням маси тіла і краніокаудального розміру плодів.

Динаміка показників біоелектричної активності моторної і сенсомоторної зон кори головного мозку характеризувалася наступними змінами: при напруженості ЕМП 400 В/м формувалася фазна реакція-відповідь. На 1-му місяці дії -- активація, яка проявлялася збільшенням бета- і гамма- активностей у моторній та сенсомоторній зонах, на другому місяці -- пригнічення цих ритмів у сенсомоторній зоні. У періоді післядії реєстрували тенденції до підвищення спектральної щільності тета- (моторна зона -- на 22,58%) та гамма- (сенсомоторна зона -- на 21%) активностей. Електромагнітне поле напруженістю 200 В/м на 2-му місяці дії викликало активацію нейронної активності у моторній зоні кори і пригнічення у сенсомоторній зоні. У періоді післядії реєстрували тенденції до зростання спектральної щільності бета- та гамма-активностей у сенсомоторній зоні. Електромагнітне поле напруженістю 100 В/м підвищувало спектральну щільність тета- та альфа-ритмів у моторній зоні. Динаміка показників рухової активності тварин виявляла пригнічення загальної, спрямованої, вертикальної активностей та інтегрального показника активності як на першому, так і другому місяцях дії ЕМП напруженістю 400В/м і 200 В/м.У періоді післядії в групі тварин при впливі ЕМП напруженістю 100 В/м реєстрували активацію рухової активності та збільшення кількості умовнорефлекторних реакцій. У інших групах параметри умовнорефлекторної діяльності не зазнавали змін у порівнянні з контролем. Проведені дослідження показали, що реакції біохімічних, імунологічних показників, функції репродукції залежали від напруженості ЕМП, чим вища напруженість, тим виразніший ефект. Нейрони кори головного мозку формували якісно різні реакції, які визначалися напруженістю ЕМП: 400 В/м змінювало взаємовідносини процесів збудження і гальмування; 200 В/м -- впливало на фронтально-окципітальну асиметрію; 100 В/м -- активувало тета- та альфа-ритми. Електромагнітне поле напруженістю 400 В/м та 200 В/м пригнічувало, а напруженістю 100 В/м підвищувало рухову активність та поліпшувало діяльність умовнорефлекторної сфери.

Таблиця 1. Вплив ЕМП 24 МГц на біологічні показники щурів

Біологічний параметр

Напруженість ЕМП 400 В/м

Напруженість ЕМП 200 В/м

Напруженість ЕМП 100 В/м

АсТ

2(36,36%0

2(25,71%)

2(23,53%)

АлТ

2(7,46%)

2(8,46%)

2(6,15%)

ЦТХ (печінка)

1,2(9,29і 14,53%)

2(11,48%)

2(9,19%)

ЦТХ (мозок)

1,2,П(15,9%, 11,8%,11,7%)

2(10,32%)

2(9,49%)

Гликоген (печінка)

2,П

(15,8%,14,85%)

2(15,14%)

2(13,3%)

Лейкоцити

1,2,П(22,96%,

22,68%,13,16%)

1(22,47%)

Комплемент

1,2(33,78%,22,41%)

2(16,9%)

1(12,6%)

АТ

1,2(15,49%,10,28%)

ЦІК

1,2,П(52%)

1(52%)

Предімплантаційна загибель

2(32,84%)

2;20-тенденція

2;20-тенденція

Постімплантаційна загибель

2(11,56%)

2;20-тенденція

Загальна ембріональна загибель

2(33,7%)

2; 20-

тенденція

2; 20-тенденція

Маса тіла плоду

(19,77%)

Розмір плоду

(15,67%)

Тета-ритм

1,2м/с(м-27%,27%,21,13%,

с-26,83%,19,84%)

Альфа-ритми

1м(33%)

Бета-ритми

1м/с(33%);

2с(29,5%)

2м(33%);

2с(25%)

Гамма-ритми

1м/с(54%/49%); 2с(27,78%)

2м(50%)

ЗГА

1(31,72%)

П(31,84%)

СГА

2(31,15%)

1(38,24%)

П(74,86%)

ВА

1(37,37%)

П(54,79%)

ІПА

1(19,33%)

1(29,08%)

П(31,7%)

УР

2(13,91%)

Примітка: 1. - збільшення, - зменшення параметру. 2. 1,2 - місяць дії ЕМП; П - період післядії.3. 20 - доба дії ЕМП. 4. м/с - моторна і сенсомоторна зони

У п'ятому розділі представлено результати досліджень біологічної дії ЕМП частотою 14 МГц (табл. 2).

За результатами проведених досліджень виявлено: активацію аспарагінової та аланінової амінотрансфераз у сироватці крові, пригнічення активності цитохромоксидази у мітохондріях печінки і головного мозку, зниження рівня глікогену у тканині головного мозку, збільшення активності лактатдегідрогенази у сироватці крові та АТФ-ази у мітохондріях головного мозку; зниження рівня лейкоцитів, пригнічення активності комплементу, зменшення рівня ЦІК; зростання передімплантаційної та загальної

Таблиця 2. Вплив ЕМП 14 МГц на біологічні показники щурів

Біологічний параметр

Напруженість ЕМП 400 В/м

Напруженість ЕМП 200 В/м

Напруженість ЕМП 100 В/м

АсТ

2(34,38%)

2(29%)

2(30%)

АлТ

2(10,94%)

2(6,2%)

2(6,2%)

ЦТХ (печінка)

1,2(7,26%, 9,39%)

1,2(8,6%, 6,78%)

2(7,69%)

ЦТХ (мозок)

1,2(9,1%, 13,55%)

2(11,11%)

2(10,79%)

Глікоген (мозок)

1,2,П(25,43%,

27,31%, 11,11%)

1,2,П(23,73%,

24,44%, 9,36%)

1,2,П(18,94%,

24,68%, 9,36%)

ЛДГ

2(15,16%)

2(14,46%)

АТФ-аза

1,2(12,5%, 28,32%)

2(9,26%,21,43%)

2(10,28%)

Лейкоцити

1,2,П(9,63%,

21,65%, 15,25%)

1,2,П(12,73%, 11,74%, 17,29%)

2,П

(17,53%, 19,33%)

Комплемент

1,2,П(15,57%,

22,33%, 17,48%)

2,П

(13,84%, 11,4%)

ЦІК

1(32,44%)

1(38,41%)

Предімплантаційна загибель

2, 20(8,45%)

2, 20(11,4%)

2, 20(8,7%)

Загальна ембріональна загибель

2, 20(9,06%, 6,77%)

2, 20(11,59%, 24,69%)

2, 20

(9,83%, 18,58%)

Тета-ритм

1,2,П м/с

(32,14%,43,36%,53,33%/ 57,89%,46,1%)

1,2,П м/с

(27,14%, 38,46%,40% / 48%, 55,84%)

2м/с

(43,36% / 45,4%)

Альфа-ритми

1,2,П м/с(22,86%, 39,7% / 42,86%)

Примітка: 1. - збільшення, - зменшення параметру. 2. 1,2 - місяць дії ЕМП; П - період післядії. 3. 20 - доба дії ЕМП. 4. м/с - моторна і сенсомоторна зони

ембріональної загибелі зародків як при 2-х місяцах впливу ЕМП на інтактних самок, так і при впливі ЕМП на вагітних самок на протязі 20 діб; збільшенням тета- та альфа- активностей. Отримані результати показали, що виразність відгуку біохімічних, імунологічних показників зменшувалась у наступній послідовності: 400 В/м, 200 В/м та 100 В/м. Реакція репродуктивної сфери проявлялася одноманітними зрушеннями, які не залежали від напруженості ЕМП. Біоелектрична активність нейронів кори головного мозку характеризувалася збільшенням тета-ритму у всіх групах. При напруженості 400 В/м підвищувалася також спектральна щільність альфа-ритму. Динаміка показників рухової активності та умовнорефлекторної діяльності не відрізнялася від контрольних груп.

У шостому розділі представлено результати досліджень впливу на організм тварин ЕМП частотою 4 МГц (табл. 3). Експериментальні дослідження виявили: пригнічення активності цитохромоксидази у тканині мозку та активацію АТФ-ази у мітохондріях головного мозку; зниження рівня лейкоцитів і пригнічення гемолітичної активності комплементу та антитілоутворення, збільшення концентрації ЦІК; підвищення перед-, постімплантаційної і загальної ембріональної загибелі зародків, зменшення маси тіла та краніокаудального розміру плодів; пригнічення спектральної щільності тета- і активацію спектральної щільності альфа-, бета- та гамма-ритмів при впливі ЕМП напруженістю 400 В/м; зниження спектральної щільності альфа-, бета- та гамма-ритмів при впливі ЕМП напруженістю 200 В/м; пригнічення тета-, альфа- та бета-ритмів у моторній зоні кори і підвищення у сенсомоторній зоні при впливі ЕМП напруженістю 100 В/м; зменшення вертикальної рухової активності і зменшення кількості умовнорефлекторних реакцій у групах з напруженістю 400 В/м і 200 В/м. Виразність ефекту біохімічних і імунологічних показників залежала від напруженості ЕМП -- більш високі рівні викликали значніші зрушення. Реакція біоелектричної активності характеризувалася переважанням процесів збудження у корі головного мозку (400 В/м), пригніченням функціональної активності нейронів моторної та сенсомоторної зон кори (200 В/м), зниженням функціонального тонусу моторної зони кори (100 В/м). Рухова активність пригнічувалась у групах з напруженістю 400 В/м і 200 В/м.

Таблиця 3.Вплив ЕМП 4 МГц на біологічні показники щурів

Біологічний параметр

Напруженість ЕМП 400 В/м

Напруженість ЕМП 200 В/м

Напруженість ЕМП 100 В/м

ЦТХ (мозок)

2(10,19%)

2(8,28%)

АТФ-аза

1,2(12,04%,17,14%)

Лейкоцити

2(19,09%)

2(13,38%)

2(13,33%)

Комплемент

2(10,44%)

2(5,56%)

АТ

1(33,77%)

ЦІК

2,П(52,16%)

1(51,4%)

Предімплантаційна загибель

2, 20(29,3% / 47%)

2, 20(11,1%,20,3%)

Постімплантаційна загибель

2 (210%)

Загальна ембріональна загибель

2, 20

(33,8% / 47,26%)

2, 20

(12,18% / 19,7%)

2; 20тенденція

Маса тіла плоду

20(20,48%)

20(21,5%)

Розмір плоду

20(10,24%)

20(7,9%)

Тета-ритм

1м/с,П(26,55%/34%;

38,09%/23,61%)

2м(46,67%)

Альфа-ритми

1м/с,2(30,95% /

35,42%;45,71%)

2м/с

(21,28% / 35,71%)

1м(44%) ; 1с(47,92%);

2м(42%)

Бета-ритми

2с(50%)

1м/с,2с(22,58%, 19,5%; 33,3%)

1м(38,71%);

1с(24,39%);

2,м(44,12%)

Гамма-ритми

1,2м/с(72,73%/66,67%;133,3%/133,3%)

1м/с

(27,27% / 25%)

ВА

2(50,77%)

П(60,79%)

УР

2(20,73%)

2(14,39%)

Примітка: 1. - збільшення, - зменшення параметру. 2. 1,2 - місяць дії ЕМП; П - період післядії. 3. 20 - доба дії ЕМП. 4. м/с - моторна і сенсомоторна зони.

У сьомому розділі наведено результати досліджень біологічного впливу ЕМП промислової частоти (50 Гц) сумісно з цезієм-137 (табл. 4). Виявлено: пригнічення активності цитохромоксидази у мітохондріях печінки та головного мозку, посилення перекисного окислення ліпідів за його кінцевим продуктом -- малоновим діальдегідом, зниження рівня глікогену у тканинах печінки, збільшення активності церулоплазміну у сироватці крові; зменшення гемолітичної активності комплементу і підвищення концентрації ЦІК; депресію низько- та високочастотних ритмів при дії ЕМП напруженістю 20 кВ/м на 1-3 місяцях дії та зростання тета-ритму у сенсомоторній зоні, починаючи з 3-го місяця дії і у періоді післядії; фазність реакції при дії ЕМП напруженістю 15кВ/м -- 1 фаза -- активація нейронної активності, 2 фаза -- пригнічення спектральної щільності тета- та гамма-ритмів, аналогічні зміни реєстрували і у періоді післядії; пригнічення рухової активності при напруженості ЕМП 20 кВ/м на 1-2 му місяцях дії. Напруженість ЕМП 15 кВ/м викликала початкову активацію і подальше пригнічення локомоторної діяльності.

В цілому, ЕМП напруженістю 20 кВ/м проявляло більшу біологічну активність ніж 15 кВ/м.

Таблиця 4. Сумісна дія ЕМП 50 Гц+ цезій-137 на біологічні показники щурів

Біологічний параметр

Напруженість ЕМП

20 кВ/м

Напруженість ЕМП 15кВ/м

МДА

2,3(20,5%, 24,5%)

2,3(14%, 20%)

ЦТХ (печінка)

1,2,3(19,7%, 13%, 13%)

2,3(14,74%, 12,82%)

ЦТХ (мозок)

1,2,3(10,13%,7,5%,7,55%)

2(13,33%)

Гликоген (печінка)

1,2,3(10,11%,7,66%,10%)

2,3(7,47%)

Церулоплазмін

2,3 (17%)

2,3 (31,14%,26,67%)

Комплемент

2 (22,16%)

ЦІК

3 (74,21%)

Тета-ритм

3с,Пс(100%; 22%)

1м/с; 2м,3с(51,24% / 103%;

30,1%, 24,29%)

Альфа-ритми

2с(25,98%)

1с (23,42%)

Бета-ритми

1,2,3м/с(25,76% / 49%)

1м/с; Пм/с(46% / 65%;

37% / 32%)

Гамма-ритми

1,2,3м/с

(в середньому 29% / 32%)

1м/с,2с,Пм/с

(66,67% / 85,7%;

20%; 25% / 33%)

ЗГА

1 (66%)

1 (11,8%)

СГА

1,2 (51%,65%)

ВА

1 (61%)

ІПА

1,2 (78%)

1; П(11,5%; 8,8%)

Примітка: 1. - збільшення, - зменшення параметру. 2. 1,2 - місяць дії ЕМП; П - період післядії. 3. м/с - моторна і сенсомоторна зони.

Восьмий розділ присвячено дослідженню функціонального стану осіб, що обслуговують високоенергетичні установки частотою 50 Гц. Розділ складається з трьох підрозділів, у яких висвітлено функціональний стан людей в залежності від схеми впливу ЕМП. За першою схемою “провід-ізоляція-людина-земля” в середньому виявлено підвищення температури шкіряних покривів на 2,8%, та збільшення латентного періоду відновлення (на 45%) і періоду десинхронізації альфа-ритму (на 3,1%) у порівнянні з контрольною групою інженерно-технічних працівників. За другою схемою “провід-людина-ізоляція-земля” -- короткочасна дія ЕМП 50 Гц, зареєстровано зниження пульсового тиску (на 13,8%), зростання частоти серцевих скорочень (на 5,9%) та температури шкіряних покривів (чоло -- на 7,1%, груди -- на 4,8%, права кисть -- на 5,14%, ліва кисть -- на 4,3%, права гомілка -- на 5,37%, ліва гомілка -- на 5,16%), збільшення латентного періоду відновлення (в середньому на 56,76%) і періоду десинхронізації (в середньому на 4,36%) альфа-ритму, зменшення альфа-індексу (в середньому на 18,99%). Третій підрозділ присвячено дослідженням тривалої дії ЕМП 50 Гц за схемами “провід-людина-ізоляція-земля” (1 група) та “провід-ізоляція-людина-земля” (2 група). У 1 групі виявлено зростання кількості скарг на підвищену втомлюваність (у 8 разів) та головний (у 14 разів) і серцевий (у 3 рази) біль, збільшення температури шкіряних покривів (чоло -- на 2,12%, права кисть -- на 4,9%, ліва кисть -- на 3,2%, права гомілка -- на 2,6%) і латентного періоду відновлення (в середньому на 46%) альфа-ритму, зниження реактивного альфа-індексу (в середньому на 21%), зростання латентного періоду на сенсомоторні подразники різної сили (сильний -- на 24%, слабкий -- на 13,36%, дифереційований -- на 9,4%). У 2 групі зареєстровано підвищення кількості скарг на серцевий біль (у 2 рази), зростання температури шкіряних покривів (права кисть -- на 4,1%, ліва кисть -- на 3,8%, права гомілка -- на 2,7%, ліва гомілка -- на 1,2%), збільшення латентного періоду відновлення (в середньому на 47%), періоду десинхронізації (в середньому на 3,85%) альфа-ритму та латентного періоду на сенсомоторні подразники різної сили (сильний -- на 19,34%, слабкий -- на 14,2%).

Отримані результати свідчать про високу чутливість нервової системи до дії ЕМП 50 Гц, які проявлялися зміною функціонального стану різних ієрархічних рівнів нервової системи.

Заключна частина поєднує інструментальні та експериментальні дослідження, показуючи вплив джерел електромагнітних випромінювань високої та промислової частоти на формування електромагнітної ситуації довкілля і можливість виникнення структурно-функціональних зрушень. На основі аналізу і узагальнення результатів експериментів на тваринах та досліджень функціонального стану людей визначено механізми та загальні закономірності формування адаптаційно-компенсаторних реакцій на різних інтегративних рівнях організму в умовах впливу ЕМП.

Дослідження молекулярного рівня показало, що наявність та періоди виникнення реакції-відповіді визначалися частотою, інтенсивністю, часом дії: чим вищі частота та напруженість і чим більший час впливу, тим виразніші зрушення. При дії ЕМП частотою 24 МГц і 14 МГц у реакцію-відповідь включалася більша кількість структурно-функціональних ланок метаболічних процесів, що вказує на більш значні ушкодження у порівнянні з впливом ЕМП 4 МГц. Це ж стосується і напруженості ЕМП -- ефект впливу збільшувався у наступному порядку: 100В/м®200В/м®400В/м і при сумісному впливі ЕМП 50 Гц + цезій-137 -- 15кВ/м®20кВ/м. Cтруктурно-функціональні зрушення на молекулярному рівні проявлялися зниженням активності ферментів дихального ланцюга, активацією перекисного окислення ліпідів, які приводили до порушення цілісністі клітинних мембран. Відновлення порушених функцій молекулярного рівня базувалося на використанні різних структурно-функціональних ланок біохімічних процесів. Найбільш чутливою, лабільною і найменш стійкою метаболічною ланкою при впливі ЕМП є дихальний ланцюг мітохондрій, функції якого пригнічені. Стратегічним напрямком компенсаторних реакцій молекулярного рівня при впливі ЕМП були: переведення енергопродукції на анаеробіоз -- забезпечує енергетичний баланс і метаболізм в умовах пригнічення біологічного окислення та перебудова антиоксидантних ферментативних систем -- захищає клітини від вільних радикалів.

Дослідження функціонального стану імунної системи тварин виявило зниження рівня лейкоцитів, комплементарної активності сироватки крові, зміну кількості ЦІК. Титр антитілоутворення знижувався тільки при впливі ЕМП частотою 24 МГц і 4 МГц напруженістю 400В/м. Напрямок реакції параметрів, які характеризують неспецифічні ланки імунітету не залежав від частоти досліджуваних ЕМП. У той же час, реакція специфічної гуморальної ланки імунітету при дії ЕМП частотою 24 МГц і 4 МГц напруженістю 400 В/м і 200 В/м та 50 Гц + цезій-137 напруженістю 20 кВ/м характеризувалася збільшенням кількості ЦІК, а ЕМП частотою 14 МГц напруженістю 400 В/м і 200 В/м зменшувало цей параметр. Відомо, що ЦІК грають значну роль у патогенезі різних захворювань. Збільшення їх кількості свідчить про формування імунопатологічних реакцій (Арбулиева Е.А., Туребаева Д.И.,1985; Архипов Г.С., Арямкина О.Л., Стрельникова Л.П. и др., 1985; Журкин А.Т., Гундалах А.И., Моисеева Л.М.,1985), які викликають руйнування тканин і як наслідок -- розвиток аутоімунних захворювань. Зареєстроване одночасне зменшення комплементарної активності сироватки крові та збільшення ЦІК (24 МГц, 400 В/м; 4 МГц, 400 В/м) підвищує вірогідність індукції аутоімунних реакцій. Електромагнітне поле частотою 14 МГц напруженістю 400 В/м і 200 В/м зменшувало кількість ЦІК тільки на 1-му місяці дії, відсутність змін на другому місяці дії і в періоді післядії свідчить про формування стійкої адаптивної фази гуморального імунітету, яка компенсує порушені функції. Зниження антитілоутворення (24 МГц, 400 В/м; 4 МГц, 400 В/м) вказує на пригнічення специфічної гуморальної системи імунорегуляції. Таким чином, практично всі досліджувані ланки імунної системи виявляли чутливість до дії ЕМП, а реакція-відповідь залежала від частоти та напруженості ЕМП. Привертає увагу спорідненість імунологічних зрушень при впливі ЕМП частотою 24 МГц і 4 МГц напруженістю 400 В/м і 200 В/м.

Дослідження репродуктивної сфери виявило збільшення перед- постімплантаційної та загальної ембріональної смертності зародків при дії ЕМП впродовж двох місяців на інтактних самок. Вплив ЕМП на протязі 20 діб на вагітних самок також викликав збільшення передімплантаційної і загальної ембріональної смертності зародків, але постімплантаційна смертність не виходила за межі контрольних коливань. Електромагнітні поля частотою 24 МГц (400 В/м) і 4 МГц (400 В/м і 200 В/м) зменшували масу тіла і краніокаудальний індекс плодів. Аналіз отриманих результатів свідчить про однотипні за характером зміни під впливом ЕМП частотою 24 МГц, 14 МГц і 4 МГц, які проявлялися порушеннями антенатального розвитку ембріонів та пригніченням генеративної функції самок. Виявлені зрушення вказують на стресовий напрям реакції репродуктивної системи, що дозволяє визначити дію ЕМП декаметрових хвиль як ушкоджуючу. Напрямок зареєстрованих змін не залежав від частоти і напруженості ЕМП. Виразність ефекту була вища при дії ЕМП 24 МГц і 4 МГц напруженістю 400 В/м.

Біоелектрична активність нейронів моторної і сенсомоторної зон кори головного мозку виявила 5 видів реакцій на вплив різних за частотою і напруженістю ЕМП:

1. Електромагнітні поля частотою 24 МГц напруженістю 200 В/м і 4 МГц напруженістю 100 В/м збільшували функціональне розмежування моторної та сенсомоторної зон кори головного мозку, на що вказують різнонаправлені реакції у цих зонах. Збільшення фронтально-окципітальної асиметрії відображає зміну фокусів збудження домінуючих центрів, що формує домінанту певних частин мозку за рахунок спряженного гальмування інших частин мозку (Сергеев Г.А, Павлова Л.П., Романенко А.Ф., 1968; Аршавский В.В., 1990). Підвищення функціональної активності моторної зони кори на 2-му місяці дії ЕМП приводило до нормалізації кількості лейкоцитів, ЦІК і показників рухової активності тварин (ЕМП 24 МГц, 200 В/м). Зміщення домінанти у сенсомоторну зону (4 МГц, 100 В/м, 1-й місяць дії) також формувало біологічно корисний пристосувальний ефект -- у цей період не зареєстровано змін показників молекулярного рівня, безумовно- та умовнорефлекторної поведінки, імунологічного статусу. Таким чином, виявлене збільшення фронтально-окципітальної асиметрії є показником перебудови фокусів активності роботи мозку і відображає процес функціональних заміщень у межах фізіологічної норми та свідчить про мобілізацію функціональних резервів для формування адаптаційної реакції організму в неадекватних умовах середовища, обумовлених впливом сильного подразника.

2. Електромагнітне поле частотою 4 МГц напруженістю 400 В/м викликало збільшення нейронної активності на протязі усього періоду дії ЕМП. Такий стан електричної активності відображає синхронізоване та генералізоване збудження кори головного мозку, яке викликає реакцію активації і є основою іррадіації нервових процесів, що збільшують збудливість та лабільність головного мозку (Ливанов М.Н., 1989, Свидерская Н.Е., Скорикова С.Е., 1977). При формування цієї пристосувальної реакції на 1-му місяці дії не зареєстровано несприятливих змін на молекулярному, безумовно- та умовнорефлекторному рівнях. Імунологічні зрушення у цей період були також мінімальні і проявлялися зниженням антитілоутворення. Але підтримання такої реакції протягом 2-го місяця дії ЕМП вже не сприяло формуванню адаптивного ефекту, бо у цей період реєстрували пригнічення активності цитохромоксидази, зниження рівня лейкоцитів, комплементарної активності сироватки крові, збільшення передімплантаційної і загальної ембріональної смертності зародків, а також пригнічення вертикальної активності та зменшення кількості умовнорефлекторних реакцій, що свідчить про значні порушення функцій різних інтегративних рівнів організму. Таким чином, пристосувальна ефективність цієї реакції обмежена високою метаболічною “ціною”, яка необхідна для підтримання рівня підвищеної активації коркових, субкортикальних і вегетативних компонентів, тому тривале перебування у такому стані приводить до виснаження наявних і функціональних резервів організму.

3. Електромагнітні поля частотою 4 МГц напруженістю 200 В/м і частотою 50 Гц + цезій-137 напруженістю 20 кВ/м на протязі всього періоду дії пригнічували нейрональну активність, одночасно зменшуючи спектральну щільність альфа-, бета- та гамма-ритмів. Такий режим роботи характеризує падіння збудливості, лабільності та зниження рівня активності мозку (Поворинский А.Г., 2000, Егорова И.С., 1973). У цей період реєстрували пригнічення рухової активності, зменшення кількості умовнорефлекторних реакцій. Таким чином, виявлені зміни свідчать при несприятливий вплив досліджуваних ЕМП на ЦНС, що проявлялося падінням функціонального тонусу кори головного мозку та порушеннями балансу процесів збудження і гальмування, іррадіації процесу збудження та концентрації процесу гальмування.

4. Електромагнітні поля частотою 24 МГц напруженістю 400 В/м та частотою 50 Гц + цезій-137 напруженістю 15 кВ/м викликали фазну реакцію-відповідь: 1 фаза активації змінювалася на 2 фазу -- пригнічення нейронної активності. Зареєстровані функціональні зміни свідчать про реорганізацію паттернів нейронної активності під впливом ЕМП. Важливим діагностичним показником, який контролює аферентний потік до кори головного мозку (Adey W.R., 1993, Bennett T.H., 1971) та сприяє активації моторних реакцій (Dalton A., Black A.H., 1968) є тета-ритм, який має важливе значення для формування ефектів природжених форм поведінки та установлювання функціонального зв'язку між різними відділами мозку (Ливанов М.Н.,1972). Відсутність змін тета-ритму при наявності збільшення бета- та гамма-ритмів приводили до зниження рухової активності тварин, що свідчить про надмірну силу та перенапругу процесу коркового збудження, яке проявлялося пригніченням вищої нервової діяльності. При збільшенні спектральної щільності тета-ритму (на 25%) і паралельному зменшенні бета- і гамма-ритмів у сенсомоторній зоні локомоторна активність нормалізувалась (24 МГц, 400В/м, 2-й місяць дії). Одночасне збільшення спектральної щільності тета-, бета- і гамма-ритмів приводило до активації рухової діяльності (50 Гц + Cs-137, 15кВ/м, 1-й місяць дії), що вказує на підвищення функціонального тонусу кори головного мозку.

5. Електромагнітні поля частотою 24 МГц напруженістю 100 В/м та частотою 14 МГц напруженістю 400 В/м, 200 В/м і 100 В/м викликали збільшення спектральної щільності тета-активності у моторній та сенсомоторній зонах кори. Збільшення спектральної щільності тета-ритму у корі головного мозку свідчить про активацію структур лімбічної системи та включення нейрогуморальних механізмів у реакцію-відповідь (Янсон З.А., Маркин В.П., 1977). Крім того, тета-ритм пов'язують з участю гіпокампу в опрацюванні інформації, яка надходить на зовнішні подразники і вважають його коррелятом уваги до стимулів довкілля (Михайлова Н.Г., 1972, Асратян Э.А., 1974; Прибрам К. 1975, Томас Л.Беннет, 1977, Граштьян Е., Бузаки Г., Мольнар П., 1977; Балашо-ва А.Н., Васильев Я.А, 1977; Лучкова Т.И., Шерстов А.М., 1977). Аналіз отриманих результатів показав, що збільшення спектральної щільності тета-ритму формувало стійку адаптивну реакцію безумовно- та умовнорефлекторної діяльності. Так, ЕМП частотою 14 МГц напруженістю 400 В/м, 200 В/м і 100 В/м не викликало змін природжених форм поведінки і перебігу закріплених оборонних умовнорефлекторних реакцій. А вплив ЕМП 24 МГц напруженістю 100 В/м навіть збільшував кількість умовнорефлекторних реакцій та рухову активність, що свідчить про підвищення функціонального тонусу структур відповідальних за мнестичні функції і відновлення пам'ятного сліду. Отже збільшення тета-ритму полегшувало рухову активність, сприяло передачі збудження, активувало сферу емоційного сприйняття, забезпечувало пристосування і консолідацію вегетативних функцій, емоцій, механізмів пам'яті і навчання до умов оточуючого середовища.

Отримані результати свідчать про високу інформативність показників електричної активності головного мозку і про те, що функціональний стан організму під впливом різних за частотою та напруженістю ЕМП характеризується певними особливостями, які можна чітко диференціювати за електрофізіологічними критеріями.

За загальнотеоретичною точкою зору (Анохин П.К., 1975, 1979; Меер-сон Ф.З., 1988; Горизонтов П.Д., 1981) біосистеми являють собою об'єкти, які забезпечують адекватність вимогам внутрішнього і зовнішнього середовища за допомогою механізмів саморегуляції, що проявляється формуванням функціональної системи, в якій динамічно і вибірково об'єднуються ЦНС та периферійні органи і тканини. Регуляторне поєднання інтегративних рівнів у єдину функціональну систему здійснюється ЦНС за допомогою формування у головному мозку системи тимчасових зв'язків -- системи структурно пов'язаних між собою нейронів [Анохин П.К., 1979, Меерсон Ф.З., 1987, 1988], які здійснюють фіксацію пристосувальних реакцій і сприяють переходу термінової адаптації в довготривалу. Саме біоелектричні процеси ЦНС забезпечують реорганізацію взаємодій між корою та іншими структурами, а динаміка нейронної активності головного мозку є структурно-функціональною основою формування адаптаційно-пристосувальної діяльності. Аналіз результатів проведених досліджень показав, що архітектура функціональної системи специфічно залежна від параметрів ЕМП, які формують різні аферентні потоки до ЦНС де за принципом домінанти (Ухтомский А.А., 1966) організується певна констелляція нервових центрів, що підпорядковує собі ті виконавчі органи, завдяки яким досягається максимальний пристосувальний ефект.

Причинно-наслідковий зв'язок реорганізації функціонального стану організму під впливом ЕМП обумовлювався пригніченням дихального ланцюга мітохондрій та активуванням вільно-радикальних процесів. Тривале зниження аеробного і збільшення анаеробного метаболізму, в результаті низької енергетичної ефективності гліколізу, який посилюється ацидозом, приводило до розвитку кисневого боргу і ушкодження бар'єрної функції клітин. Це пояснює високу чутливість і вразливість імунної та репродуктивної систем до впливу ЕМП, які потребують для диференціації, проліферації і дозрівання імунокомпетентних та статевих клітин інтенсивної енергетичної підтримки. Крім цього, з ушкоджених клітин у кров і міжклітинний простір надходять речовини, які у нормі не контактують з імунокомпетентними клітинами, що змінює антигенні властивості тканин і індукує аутоімунні реакції, які спроможні стимулювати збільшення перед- та постімплантаційної смертності у вагітних самок. Викладене пояснює високу чутливість імунної та репродуктивної систем до пошкоджуючої дії електромагнітних випромінювань. З цих позицій нервова система є найменш ушкоджуваною бо її клітини стабільні у цитокінетичному відношенні. Проте нервова тканина має дуже високу чутливість до всіляких змін внутрішньоклітинного або позаклітинного середовища і надмірна аферентна імпульсація може викликати патологічні подразнення і порушення діяльності ЦНС.

Висока чутливість нервової системи до впливу ЕМП підтвердилася дослідженнями функціонального стану людей. Отримані результати засвідчили схильність до розвитку стресорних реакцій. Функціональні зміни ЕЕГ вказують на пониження лабільності і збільшення збудливості ЦНС. Пониження лабільності нервової системи обумовило збільшення латентних періодів на сенсомоторні подразники різної сили, а збільшення збудливості сприяло формуванню тривожної суб'єктивної оцінкі стану здоров'я. У реакцію-відповідь на ЕМП залучалися як периферійні, так і центральні ланки нервової системи, а відгук організму характеризувався зміною балансу основних нервових процесів і супроводжувався порушеннями іррадіації і концентрації збудження.

...

Подобные документы

  • Хімічний склад людського організму та його роль в забезпеченні життєдіяльності організму. Психосоматичні захворювання та їх поширеність у сучасному світі. Психофізіологічні механізми адаптації організму до змін навколишнього середовища. Вчення по стрес.

    реферат [31,9 K], добавлен 21.06.2010

  • Розвиток ендокринології та вивчення ролі гормонів в пристосувальних реакціях організму. Структурно-функціональні особливості та патологічні стани наднирників у ембріонів та дітей, їх дослідження в процесі старіння у зрілих людей та осіб похилого віку.

    дипломная работа [1,6 M], добавлен 12.02.2011

  • Сутність і визначення основних понять учення про інфекцію. Інфекційна хвороба як крайній ступінь розвитку патологічного процесу, етапи її розвитку. Характеристика збудників. Класифікація мікроорганізмів за їх впливом на організм, механізми їх передачі.

    контрольная работа [149,2 K], добавлен 20.01.2017

  • Основі регуляції різноманітної діяльності організму. Функції нервової та ендокринної систем. Реакція організму на будь-яке подразнення. Механізм утворення умовних рефлексів. Роль підкіркових структур та кори великого мозку. Гальмування умовних рефлексів.

    реферат [30,7 K], добавлен 30.03.2012

  • Загальне поняття про вищу нервову діяльність. Онтогенетичний розвиток великих півкуль головного мозку. Типи вищої нервової діяльності. Фізіологічна єдність і взаємодія першої і другої сигнальних систем дітей. Чутливість і мінливість молодого організму.

    реферат [37,3 K], добавлен 17.12.2012

  • Організація організму людини як цілісної живої системи. Виокремлені рівні: молекулярний, клітинний, клітинно-органний, організменний, популяційно-видовий, біоценотичний, біосферний. Розвиток організму людини - онтогенез. Методи дослідження генетики.

    контрольная работа [22,6 K], добавлен 09.01.2009

  • Для нормальної життєдіяльності організму людини і доброго засвоєння їжі людський організм повинен одержувати усі поживні речовини у певних співвідношеннях.

    реферат [12,7 K], добавлен 19.08.2005

  • Основна структурно-функціональна одиниця всіх живих організмів. Основні типи клітин. Будова, розмноження клітин та утворення білка. Колоніальні та багатоклітинні організми. Заміщення відмерлих та пошкоджених тканин організму. Способи поділу клітин.

    презентация [5,6 M], добавлен 18.12.2011

  • Типи клітинної організації. Структурно-функціональна організація еукаріотичної клітини. Вплив антропогенних чинників на довкілля. Будова типових клітин багатоклітинного організму. Ракція клітин на зовнішні впливи. Подразливість та збудливість клітин.

    курсовая работа [4,0 M], добавлен 02.12.2012

  • Визначення тканини як системи клітин і міжклітинної речовини, що мають подібну будову. Поняття єдності фізіологічних систем організму. Характеристика, будова та функції опорно-рухового апарату людини. Хімічна, анатомічна і мікроскопічна будова кісток.

    конспект урока [16,3 K], добавлен 06.04.2012

  • Вплив лікарських рослин на діяльність систем організму людини. Дослідження лікарської флори на території агробіостанції Херсонського державного університету. Аналіз та характеристика життєвих форм родин та видів культивованих та дикорослих рослин.

    курсовая работа [33,0 K], добавлен 27.08.2014

  • Будова, призначення та місцезнаходження одношарового, багатошарового, залозистого, війчастого епітелію. Види та структура сполучних і м'язових тканин, їх функції. Основні складові нервової тканини, її роль у зв'язку організму з навколишнім середовищем.

    презентация [2,8 M], добавлен 01.10.2012

  • Кросинговер як явище обміну ділянками гомологічних хромосом після кон’югації у профазі-1 мейозу. Аналіз проміжних структур в сумчастих грибів. Основні способи розділення структур Холлідея. Розгляд особливостей молекулярних механізмів кросинговеру.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 12.03.2013

  • Загальна характеристика водного обміну рослинного організму: надходження води в клітину; дифузія, осмос, тургор. Роль водного балансу у фізіологічних процесах. Транспірація, її значення, фактори що впливають на цей процес. Пересування води по рослині.

    курсовая работа [245,3 K], добавлен 27.08.2011

  • Положення Родини Гарбузові в типологічній класифікації: диня, огірок посівний. Структурно-рівнева організація, оцінка ролі та значення в системах геоценотичного ряду представників Родини: рівень біоорбісу, біозони, ландшафту, біогеоценозу та популяції.

    контрольная работа [969,3 K], добавлен 09.07.2015

  • Вплив попереднього періодичного помірного загального охолодження щурів-самців у віці 3 та 6 місяців на формування та наслідки емоційно-больового стресу при визначенні функціонального стану церебральних механізмів регуляції загальної активності.

    автореферат [58,6 K], добавлен 12.02.2014

  • Розвиток нервової системи та принципи формування організму на ранніх стадіях. Регенерація та регуляція росту нервових волокон, дія центра росту і периферичних областей на нерви. Розвиток функціональних зв'язків та cуть відносин центра і периферії.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 21.09.2010

  • Обґрунтування особливостей газообміну в організмі дітей 3-7 років. Характеристика розвитку організму дитини дошкільного віку. Вікові особливості дихання дитини: будова, дихальні рухи, газообмін у легенях. Гігієнічна оцінка фізичного розвитку дитини.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 25.09.2010

  • Фази вегетації рослин. Умови росту й розвитку рослин. Ріст та розвиток стебла. Морфологія коренів, глибина і ширина їхнього проникнення у ґрунт. Морфогенез генеративних органів. Вегетативні органи квіткових рослин. Фаза колосіння у злаків і осоки.

    курсовая работа [64,0 K], добавлен 22.01.2015

  • Зоологічний опис дінго як здичавілого і хижого австралійського собаки. Ареал проживання, розміри, кормова база і особливості розвитку організму диких собак Австралії. Особливості поведінки дінго, їх роль у фауні і використання австралійськими племенами.

    презентация [10,4 M], добавлен 07.11.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.