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

Аналіз наукової літератури, присвячений механізмам дії ЕМП (Коре-нева П.Г., Гайдук В.И., 1970; Пресман А.С., 1974; Плеханов Г.Ф., 1984; Тимашев С.Ф., 1987; Бецкий О.В, Девятков Н.Д., 1996; Adey W.R., 1993; Bawin S.M., 1996 та ін.), дозволяє сформулювати наступні уяви про природу біологічних ефектів: енергетична та інформаційна (резонансна) взаємодія. Енергетична взаємодія базується на використанні теплових рівнів ЕМП, які спроможні впливати на енергію теплового руху молекул при звичайних температурах. Досліджувані нами рівні ЕМП значно нижчі за поріг теплового ефекту. Тому інтерпретація виявлених біоефектів тільки з позицій термодинаміки є недостатньою і схиляє до можливості інформаційної взаємодії ЕМП з біологічними системами. Особливий інтерес у цьому сенсі представляє ЦНС, яка має чітку ритмічну електричну активність. Синхронізація коливань у діапазоні цих ритмів може викликати резонансні явища, які є основою формування триггерних процесів і інформаційного впливу на регуляторні функції ЦНС. Це підтверджується проведеними дослідженнями -- за результатами біоелектричної активності головного мозку виявлено наявність частотних та амплітудних вікон, які мають високу (24 МГц і 4 МГц напруженістю 400 В/м і 200 В/м) та низьку (24 МГц напруженістю 100В/м і 14 МГц напруженістю 400 В/м, 200 В/м, 100 В/м) біологічну активність. Аналогічні результати отримано за показниками безумовної та умовнорефлекторної сфери, що підтверджує можливість резонансної (інформаційної) взаємодії ЕМП з біологічними системами та демонструє необхідність розробки диференційованих за частотою гігієнічних нормативів ЕМП у довкіллі.

З урахування викладеного, механізми структурно-функціональної реорганізації фізіологічних систем організму під впливом ЕМП та регуляторне забезпечення цих процесів можна представити схемами, на яких показано, що вплив ЕМП на організм супроводжується активацією вільнорадикальних процесів, порушенням оксидативного енергозабезпечення, цілісністі мембран, пригніченням імунореактивності та репродуктивної функції, збільшенням вірогідності індукції аутоімунних процесів, розладнанням вищої нервової діяльності. Зміна аферентного потоку від екстеро- та інтерорецепторів до ЦНС обумовлювала реорганізацію корково-вісцеральних зв'язків, що проявлялося широким спектром електричних реакцій головного мозку, які забезпечували перебіг інтероцептивних рефлексів і формування пристосувальних реакцій організму. Розвиток комплексу адаптаційно-компенсаторних реакцій проявлявся збільшенням процесів, які сприяють гліколітичному ресинтезу АТФ, активацією антиоксидантної системи, зміною функціональної активності ЦНС (забезпечує міжсенсорну інтеграцію, мобілізацію пластичних, енергетичних, функціональних ресурсів організму та кооперативну взаємодію різних інтегративних рівнів). Включення компенсаторних механізмів регулюється ЦНС. На етапі термінової адаптації мобілізуються генетичні адаптаційні механізми, але якщо вони не забезпечують відновлення рівня гомеостазу підключаються стратегічні резерви, що досягається формуванням функціональної системи та використанням механізмів мультипараметричного регулювання.

Таким чином, вплив ЕМП реалізується складним комплексом біофізичних, біохімічних та фізіологічних процесів, а відгук організму є системною реакцією, яка характеризується перебудовою внутрішніх зв'язків. Це свідчить про обов'язковість застосування системного підходу при розгляданні питань біологічного впливу ЕМФ, бо надає змогу визначення більшої кількості градацій функціонального стану організму та виявляє причинний зв'язок функціональних зрушень, що суттєво допомагає вирішенню питань розробки гігієнічних нормативів і розвитку донозологічних підходів при оцінюванні біолого-гігієнічної значущості фактору. Як показав аналіз результатів, важливе значення має не тільки кількісна оцінка динаміки показників, але і якість відгуку біологічних систем. Саме якість реакції визначає її належність до адаптаційної, компенсаторної чи патологічної та дозволяє запропонувати діагностичні і прогностичні критерії оцінки функціонального стану організму, методологічні основи до теоретичного обгрунтування і аналізу впливу ЕМФ на біологічні системи. Такий підхід дозволяє отримати уяву про структурні основи адаптації та компенсації, визначити “ціну” адаптації та виявити роль і участь органів та систем у відгуку організму на вплив діючого подразника.

Узагальнюючи, можна констатувати, що адаптаційно-пристосувальна діяльність при впливі ЕМП характеризується активною перебудовою біологічних процесів і супроводжується зміною аферентного потоку від екстеро- та інтерорецепторів до ЦНС, що обумовлює реорганізацію корково-вісцеральних зв'язків і проявляється широким спектром електричних реакцій головного мозку, які забезпечують перебіг інтероцептивних рефлексів та сприяють формуванню пристосувальних реакцій організму. Розвиток довготривалих пристосувальних реакцій забезпечується формуванням багаторівневої функціональної системи. Основна роль у формуванні функціональної системи належить ЦНС, яка регуляторно поєднує різні інтегративні рівні у єдину гнучку ієрархічну структуру за принципом централізованої субординації. В зв'язку з цим, функціональний стан ЦНС на всіх етапах адаптогенезу є базисним прогностичним критерієм пристосувальних можливостей організму, а одним із адекватних та інформативних методів функціональної діагностики ЦНС є біоелектрична активність кори головного мозку. Адаптаційно-пристосувальна діяльність під впливом ЕМП формується на всіх рівнях організації (від клітинного до системного) та представляє собою комплекс різноманітних за якістю і локалізацією пристосувальних процесів, який включає мобілізацію енергетичних, пластичних, захисних і функціональних ресурсів.

Запропонована концепція формування адаптаційно-пристосувальної діяльності у сукупності з розробленими методичними рішеннями розвиває принципи системного підходу в галузі гігієнічного нормування ЕМВ і є спільною методологічною основою для нормування ЕМФ у довкіллі.

Матеріали результатів медико-біологічних досліджень були використані при розробці наступних нормативних документів: “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).

Висновки

1. Адаптаційно-пристосувальна діяльність організму під впливом ЕМП 24 МГц, 14 МГц, 4 МГц, 50 Гц + цезій-137 формується на різних рівнях організації -- від клітинного до системного. Провідна роль у формуванні пристосувальних реакцій організму належить ЦНС, яка регуляторно поєднує різні рівні організації у функціональну систему, що забезпечує інтеграцію, регуляцію і організацію ефекторних відповідей органів і систем. Механізми структурно-функціональної реорганізації фізіологічних систем організму характеризуються активною перебудовою метаболічних, імунологічних процесів, функції репродукції, що зумовлює зміну аферентного потоку від екстеро- та інтерорецепторів до ЦНС і викликає формування специфічних реакцій коркових нейронів та змінює корково-вісцеральні зв'язки. Архітектура функціональної системи залежно специфічна від фізичних параметрів ЕМП -- більш високим інтенсивностям фактору відповідає більша кількість структур залучених у реакцію-відповідь. Вплив ЕМП високих частот характеризується наявністю частотних та амплітудних вікон, які мають “високу” та “низьку” біологічну активність, що підтверджує можливість резонансної (інформаційної) взаємодії ЕМП з біологічними системами та демонструє необхідність розробки диференційованих за частотою гігієнічних нормативів ЕМП у довкіллі.

2. Джерела електромагнітних випромінювань високої та промислової частоти суттєво впливають на формування електромагнітної ситуації селітебних територій і створюють значне техногенне навантаження на довкілля. Рівні напруженості ЕМП в реальних умовах місцевості селітебної зони, розташованої біля РТО декаметрових хвиль коливаються у межах 12-0,5 В/м, а в місцях розташування АЕС, ВЛ і на прилеглій до них території -- біля трансформаторних підстанцій, відкритих розподільних пристроїв, високовольтних ліній електропередачі знаходяться у межах 0,3-40 кВ/м.

3. Електромагнітні поля високих частот та сумісна дія ЕМП 50 Гц + цезій-137 пригнічують активність ферментів дихального ланцюга, збільшують перекисне окислення ліпідів, приводять до ушкодження цілісністі мембран. Наявність та періоди реакції-відповіді визначаються частотою, інтенсивністю, часом дії -- чим вище частота і напруженість ЕМП, тим виразніші зрушення. При дії ЕМП частотою 24 МГц і 14 МГц у реакцію-відповідь включається більша кількість структурно-функціональних ланок метаболічних процесів, що вказує на більш високу “ціну” адаптаційно-пристосувальної реакції у порівнянні з впливом ЕМП 4 МГц. Для відновлення ушкоджених функцій молекулярного рівня використовуються різні структурно-функціональні ланки біохімічних процесів. Найбільш чутливою, лабільною і найменш стійкою метаболічною ланкою є дихальний ланцюг мітохондрій, функції якого пригнічені.

4. Вплив ЕМП високих частот та сумісна дія ЕМП 50 Гц + цезій-137 супроводжуються пригніченням лейкопоезу та антитілогенезу, функціональної активності неспецифічних факторів захисту. Кількість ЦІК знижується при дії ЕМП частотою 14 МГц і зазнає активації на частотах 24 МГц і 4 МГц та 50 Гц + цезій-137. Виразність ефекту збільшується при підвищенні напруженості ЕМП. У реакцію-відповідь на ЕМП частотою 24 МГц і 4 МГц залучено більше структурно-функціональних ланок імунної системи у порівнянні з ЕМП частотою 14 МГц.

5. Закономірності реагування репродуктивної системи на вплив ЕМП високих частот незалежно від довжини хвилі і репродуктивного гомеостазу самок характеризуються збільшенням передімплантаційної, постімплантаційної та загальної ембріональної смертності. Напрямок зареєстрованих змін не залежить від частоти і напруженості ЕМП і проявляється порушеннями антенатального розвитку ембріонів та пригніченням генеративної функції самок. Виразність ефекту вища при дії ЕМП 24 МГц і 4 МГц напруженістю 400 В/м.

6. Електромагнітні поля високих частот та сумісна дія ЕМП 50 Гц + цезій-137 змінюють фронтально-окципітальну асиметрію, лабільність та енергетичний рівень функціонування мозку. Біоелектрична активність нейронів моторної і сенсомоторної зон кори головного мозку характеризується якісно специфічними реакціями на вплив різних за частотою та напруженістю ЕМП: 24 МГц напруженістю 200 В/м і 4 МГц напруженістю 100 В/м збільшували функціональне розмежування моторної та сенсомоторної зон кори головного мозку; 4 МГц напруженістю 400 В/м викликало активацію нейронної активності; 4 МГц напруженістю 200 В/м і 50 Гц + цезій-137 напруженістю 20 кВ/м пригнічували нейронну активність; 24 МГц напруженістю 400 В/м та 50 Гц + цезій-137 напруженістю 15 кВ/м викликали фазну реакцію-відповідь -- фаза активації змінювалася на фазу пригнічення нейронної активності; 24 МГц напруженістю 100 В/м та 14 МГц напруженістю 400 В/м, 200 В/м і 100 В/м збільшували спектральну щільність тета-ритмів.

7. Вплив ЕМП на рухову активність тварин характеризується зміною співвідношення збудливих та гальмівних процесів у ЦНС: ЕМП частотою 24 МГц і 4 МГц напруженістю 400 В/м і 200 В/м та ЕМП 50 Гц + цезій-137 напруженістю 20 кВ/м викликали превалювання гальмівних процесів; ЕМП частотою 24 МГц напруженістю 100 В/м -- переважання збудження; сумісний вплив ЕМП 50 Гц + цезій-137 напруженістю 15 кВ/м формував фазну реакцію -- фаза збудження змінювалася фазою гальмування; ЕМП частотою 14 МГц напруженістю 400 В/м, 200 В/м і 100 В/м та ЕМП частотою 4 МГц напруженістю 100 В/м не впливали на функціональний стан структур відповідальних за природжені форми рухової активності тварин.

8. Умовнорефлекторна діяльність тварин характеризується різнонаправленими реакціями, які визначаються частотою і напруженістю ЕМП: 24 МГц напруженістю 100 В/м підвищувало функціональний тонус структур відповідальних за відновлення і відтворювання пам'ятного сліду, збільшуючи кількість умовнорефлекторних реакцій; 4 МГц напруженістю 400 В/м і 200 В/м порушувало консолідацію пам'ятного сліду і механізми його оживлення, зменшуючи кількість умовнорефлекторних реакцій; 24 МГц (400 В/м і 200 В/м), 14 МГц (400 В/м, 200 В/м і 100 В/м), 4 МГц (100 В/м) не впливали на перебіг і відновлення оборонного умовного рефлексу.

9. Вплив ЕМП 50 Гц за схемами “провід-ізоляція-людина-земля” та “провід-людина-ізоляція-земля” здійснюється через залучення у реакцію-відповідь периферійних і центральних ланок нервової системи. Відгук організму характеризується зміною балансу основних нервових процесів з перевагою збудження і зниження лабільності нервової системи. Функціональний стан ЦНС обумовив зміни гемодинамічних показників і умовнорефлекторної діяльності, формував тривожну суб'єктивну оцінку, збільшуючи кількість скарг на стан здоров'я.

10. Розмежування адаптаційно-компенсаторних реакцій, які визначають функціональний стан мозку, характеризується наступними критеріями: збільшення фронтально-окципітальної асиметрії свідчить про мобілізацію функціональних резервів організму в неадекватних умовах середовища, обумовлених впливом сильного подразника; збільшення спектральної щільності основних ритмів ЕКоГ характеризує високу енергетичну “ціну” адаптаційної реакції та енергетично менш економний режим роботи, тривале перебування у цьому стані приводить до виснаження наявних та функціональних резервів організму; зменшення спектральної щільності альфа-, бета-, гамма-ритмів свідчить про зниження функціонального тонусу мозку, яке проявляється зменшенням збудливості та лабільності; збільшення спектральної щільності тета-ритму забезпечує пристосування і консолідацію вегетативних функцій, емоцій, механізмів пам'яті і навчання до умов оточуючого середовища.

11. Методологічною основою розробки гігієнічних нормативів ЕМП у довкіллі є системний підхід, який визначає фізіологічні аспекти адаптаційно-пристосувальної діяльності, включає оцінку захисних, компенсаторних, пристосувальних можливостей організму і базується на наступних принципових твердженнях: інтегративні рівні, які приймають участь у реакції організму, визначають топографію і “ціну” адаптації; часова синхронність між початком дії ЕМП і відгуком досліджуваних інтегративних рівнів характеризує чутливість систем до впливу фактору; тривалість фіксованих змін досліджуваних систем виявляє функціональну потенцію відновлювальних процесів біосистем; динаміка змін функціонального стану досліджуваних систем характеризує стійкість, лабільність та реактивність систем; характерні особливості включення і мобілізації адаптаційно-компенсаторних механізмів на досліджуваних інтегративних рівнях являються прогностичним критерієм наслідків пошкоджуючої дії.

12. За результатами досліджень функціонального стану осіб, які підпадають під дію ЕМП 50 Гц, рекомендовано при професійному доборі враховувати наступні умовнорефлекторні і психофізіологічні показники: сенсомоторні реакції, увагу, пам'ять, емоційну стійкість та почуття тревоги, втомлюваність, стійкість до стресів і здатність до адаптації, що враховано у СНІП №198 від 09.07.97 року. Розроблені методичні підходи реєстрації, розрахунку та оцінки ЕКоГ використані при обгрунтуванні наступних нормативних документів: СНІП № 239 від 01.08.96 року, ГН 2.2.8.56-2000, ГН 2.2.8.-086-2002 року. Комплексом проведених досліджень науково обгрунтовані гранично-допустимі рівні ЕМП 3-30 МГц диференційовано за частотою для умов населених місць -- СНІП № 239 від 01.08.96 року.

Список опублікованих працьза темою дисертації

1. Облучающая система для исследования биологического действия электромагнитного излучения / В.А. Романов, Ю.Д. Думанский, И.И. Карачев, И.С. Бездольная // Гиг. и сан. -- 1988. -- № 10. -- С. 39-41.

2. Schandala M.G., Dumansky Yu.D., Bezdolnaya I.S. The biological Effects of Power-Freguency Electric fields in the Environment. -- Modern bioelectricity. -- New-York, 1988. -- P. 927-965.

3. Бездольная И.С. Физиологические критерии оценки функционального состояния ЦНС при гигиенической регламентации электрического поля промышленной частоты (50 Гц) // Гигиена и санитария. -- 1989. -- № 10. -- С. 87-90.

4. Бездольная И.С. О функциональном состоянии организма человека, выполняющего работы на неотключенных высоковольтных линиях электропередачи // Гигиена и санитария. -- 1990. -- № 8. -- С. 59-62.

5. Бездольная И.С., Думанский Ю.Д., Смоля А.Л. О биологической активности электромагнитного поля декаметрового диапазона частотой 24 МГц // Врачебное дело. -- 1991. -- № 3. -- С. 49-52.

6. Бездольная И.С., Думанский Ю.Д., Смоля А.Л. Методические аспекты исследования биоэлектрической активности мозга в условиях воздействия электромагнитных факторов // Врачебное дело. -- 1992. -- № 7. -- С. 69-71.

7. Программно-аппаратное обеспечение электрофизиологического эксперимента в гигиенических исследованиях по нормированию неионизирующих излучений / И.С. Бездольная, Ю.Д. Думанский, Ю.Ю. Содовников, Д.Ю. Слесарев, В.И. Петруха // Врачебное дело. -- 1992. -- № 11-12. -- С. 64-66.

8. Гигиеническая оценка радиотехнических объектов, излучающих декаметровые волны / И.С. Бездольная, Ю.Д. Думанский, Е.А. Сердюк, С.В. Бит-кин // Врачебное дело. -- 1993. -- № 2-3. -- С. 44-46.

9. Влияние на организм подопытных животных высокочастотного электромагнитного поля / И.С. Бездольная, Е.А. Сердюк, С.В. Биткин, Л.Г. Андриенко // Гигиена населенных мест. -- Киев. -- 1993, Вып.32. -- С. 19-24.

10. Бездольная И.С. Функциональные нарушения сердечно-сосудистой системы у лиц, обслуживающих открытые распределительные устройства 750 кВ // Гигиена окружающей среды. -- Киев. -- 1993. -- С. 197-198.

11. Бездольная И.С. Эколого-гигиеническая оценка и биологические эффекты ЭМП декаметровых волн // Актуальные вопросы гигиены окружающей среды. -- К. -- 1995. -- С. 99-101.

12. Гигиеническая оценка сочетанного действия ионизирующей радиации и электрического поля промышленной частоты / Ю.Д. Думанский, И.С. Бездольная, И.И. Карачев, Н.Д.Шабунина, Л.А.Томашевская, Л.Г.Андриенко // Актуальные вопросы гигиены окружающей среды. -- К. -- 1995. -- С. 102-105.

13. Биолого-гигиеническая значимость сочетанного действия инкорпорированного 137Cs и ЭМП промчастоты / Ю.Д. Думанский, И.С. Бездольная, И.И. Карачев, Н.Д. Шабунина, Л.А. Томашевская, Л.Г. Андриенко // Проблеми Чорнобильської зони відчуження. Науково-технічний збірник. Випуск 3. -- Київ: Наукова думка. -- 1996. -- С. 164-167.

14. Бездольная И.С. К экологической оценке антропогенных ЭМП декаметровых волн // Гигиена населенных мест. -- Киев. -- 1998. -- Вып. 33. -- С. 154-159.

15. Бездольная И.С. Критерии и методические подходы гигиенической оценки биологического действия электромагнитных полей декаметровых волн // Гигиена населенных мест. -- Киев. -- 1999. -- Вып. 34. -- С. 130-134.

16. Оценка биологической значимости сочетанного действия электрического поля 50 Гц и инкорпорированного цезия-137 / Ю.Д. Думанский, И.И. Карачев, И.С. Бездольная, Н.Д. Шабунина, Л.А. Томашевская, Л.Г. Андриенко // Гигиена населенных мест. -- Киев. -- 1999. -- Вып. 34. -- С. 310-313.

17. Бездольная И.С. Биоэффекты электромагнитных полей декаметровых волн (4 МГц) // Гигиена населенных мест. -- Киев. -- 1999. -- Вып. 35 -- С. 160-165.

18. Бездольна І.С. Біологічні ефекти впливу ЕМП декаметрових хвиль частотою 24 МГц // Гігієнічні проблеми сучасного суспільства. -- Львів. -- 1999. -- С. 58.

19. Бездольна І.С., Дворщенко К.О. Біоелектрична активність нейронів кори головного мозку щурів при сумісній дії іонізуючої радіації і електричного поля промислової частоти // Гігієнічні проблеми сучасного суспільства. -- Львів. -- 1999. -- С. 196-197.

20. Бездольная И.С. Системный подход и биолого-гигиеническая оценка электромагнитных полей декаметровых волн // Гигиена населенных мест. -- Киев. -- 2000. -- Вып. 37 -- С. 236-240.

21. О гигиеническом нормировании изолированного и сочетанного действия электрического, магнитного поля промышленной частоты и ионизирующей радиации (цезий-137) в условиях населенных мест / А.М. Сердюк, Ю.Д. Думанский, С.В. Биткин, Н.Г. Никитина, Л.А. Томашевская, И.С. Бездольная, Л.Г. Андриенко, С.В. Зотов // Гигиена населенных мест. -- Киев. -- 2000. -- Вып. 37 -- С. 223-232.

22. Томашевская Л.А., Бездольная И.С. Характер ответных реакций организма человека на воздействие электромагнитного поля промышленной частоты // Гигиена населенных мест. -- Киев. -- 2000. -- Вып. 37 -- С. 240-243.

23. Бездольная И.С. Биологическое действие электромагнитного поля декаметровых волн частотой 4 МГц // Врачебное дело. -- 2000. -- № 7-8. -- С. 62-66.

24. Бездольная И.С., Андриенко Л.Г. Влияние электромагнитных полей декаметровых волн частотой 4 МГц на эмбриональное развитие белых крыс // Проблеми екологічної та медичної генетики і клінічної імунології. -- Київ-Луганськ-Харків. -- 2001. -- Випуск 1 (33). -- С. 79-83.

25. Бездольная И.С., Андриенко Л.Г. Эмбриональное развитие белых крыс в условиях воздействия электромагнитных полей декаметровых волн частотой 24 МГц // Проблеми екологічної та медичної генетики і клінічної імунології. -- Київ-Луганськ-Харків. -- 2001. -- Випуск 2 (34). -- С. 22-26.

26. Бездольная И.С., Андриенко Л.Г. Эмбриональное развитие белых крыс в условиях воздействия электромагнитных полей декаметровых волн частотой 14 МГц // Проблеми екологічної та медичної генетики і клінічної імунології. -- Київ-Луганськ-Харків. -- 2001. -- Випуск 3 (35). -- С. 17-20.

27. Бездольна І.С., Томашевська Л.А. Біологічна дія електромагнітного поля декаметрового діапазону частотою 4 МГц // Довкілля і здоров'я. -- 2001. -- № 3. -- С. 36-38.

28. Гигиеническое регламентирование биологического действия электромагнитного поля промышленной частоты и ионизирующей радиации (цезий-137) / В.Ю. Думанский, И.С. Бездольная, Л.А. Томашевская, С.В. Биткин, Н.Д. Шабунина, Л.Г. Андриенко // Гигиена населенных мест. -- Киев. -- 2001. -- Вып. 38 -- С. 49-50.

29. Бездольная И.С. Комплексный подход и критерии биологической оценки в проблеме гигиенического нормирования неионизирующих излучений // Гигиена населенных мест. -- Киев. -- 2001. -- Вып. 38 -- С. 51-52.

30. Бездольная И.С., Андриенко Л.Г. Изменения в антенатальном развитии белых крыс в результате воздействия ЭМП декаметровых волн // Гигиена населенных мест. -- Киев. -- 2001. -- Вып. 38 -- С. 59-62.

31. Бездольная И.С. Электрофизиологические критерии функционального состояния мозга при действии и гигиенической регламентации антропогенных электромагнитных излучений // Гигиена населенных мест. -- Киев. -- 2001. -- Вып. 38 -- С. 71-75.

32. Бездольна І.С. Механізми та загальні закономірності структурно-функціональної реорганізації фізіологічних систем організму при дії електро-магнітних випромінювань // Гігієна населених місць. -- Київ. -- 2002. -- Вип. 39. -- С. 190-194.

33. Бездольна І.С., Томашевская Л.А., Думанский Ю.Д. Биологическое действие электрического поля промышленной частоты в сочетании с цезием-137 // Гігієна населених місць. -- Київ. -- 2002. -- Вип. 40. -- С. 182-185.

34. Бездольная И.С. Методические подходы оценки функционального состояния центральной нервной системы при гигиеническом нормировании электромагнитных факторов окружающей среды // Тез. докл. конф. “Новое в гигиеническом нормировании неионизирующих излучений” 29-30 марта 1989 г. -- Л., 1989. -- С. 15.

35. Думанский Ю.Д., Бездольная И.С., Биткин С.В. Методические подходы к гигиенической оценке высокочастотных электромагнитных полей (3-30 МГц) // Тез. докл. конф. “Новое в гигиеническом нормировании неионизирующих излучений” 29-30 марта 1989г. -- Л., 1989. -- С. 24.

36. 14 Mhz electromagnetic fields effects on the organism of the experimental animals / Yu. Dumansky, I.S. Bezdolnaya, S.V. Bitkin, L.A. Tomashevskaya, L.G. Andrienko, A.L. Smolya // The First World Congress for Electrisity and Magnetism in Biology and Medicine. -- Florida. -- 1992. -- P. 115.

37. Bezdolnaya I.S. Neurophysiological effects of 14 MHz electromagnetic fields exposure // The First World Congress for Electrisity and Magnetism in Biology and Medicine. -- Florida. -- 1992. -- P. 116.

38. Томашевская Л.А., Думанский Ю.Д., Бездольная И.С. Биологические эффекты и гигиеническая оценка сочетанного действия электромагнитного поля 50 Гц и ионизирующей радиации // 2-я международная конференция “Проблемы электромагнитной безопасности человека. Фундаментальные и прикладные исследования. Нормирование ЭМП: философия, критерии и гармонизация”. -- М: Б. И. -- 1999. -- С. 72-73, 286-287.

39. Бездольная И.С., Сердюк Е.А., Биткин С.В. Гигиеническая оценка электромагнитного поля декаметровых волн (3-30 МГц) / Тез. I Международного симп. “Гигиена физических факторов окружающей и производственной среды” -- Киев, 1993. -- С. 16.

40. Бездольная И.С. Физиологические эффекты воздействия электромагнитных полей высоких частот / Тез. I Международного симп. “Гигиена физических факторов окружающей и производственной среды”. -- Киев. -- 1993. -- С. 31.

41. Бездольная И.С., Ногачевская С.И. Иммунореактивность организма в условиях воздействия электромагнитных полей высоких частот / Тез. I Международного симп. “Гигиена физических факторов окружающей и производственной среды”. -- Киев, 1993. -- С. 33.

42. Бездольная И.С. Электрофизиологический метод исследования в гигиенических экспериментах по нормированию неионизирующих излучений / Тез. I Международного симп. “Гигиена физических факторов окружающей и производственной среды”. -- Киев, 1993. -- С. 81.

43. Bezdolnaya I.S. Behavioural and neurophysiological effects of high frequensy electromagnetic field (EMF) // 2nd Congress of the European Bioelectromagnetics Association. -- 1993. -- P. 22.

44. Bezdolnaya I.S. Dumansky Y.D. Biological effect and hygienic assessment of electromagnetic field // Abstract book Sixteenth Annual Meeting BEMS. -- 1994. -- P. 11-12.

45. Проблемы гигиенической регламентации сочетанного действия ионизирующей радиации и ЭМИ на АЭС и в местах их размещения / Ю.Д. Думанский, И.И. Карачев, И.С. Бездольная, Н.Д. Шабунина // Тез. докл. 4-й Международной н/техн.конф. “Итоги 8 лет работ по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС”. -- Зеленый мыс. -- 1994. -- С. 132.

46. 50 Hz electromagnetic exposure on the staff of 750 kV electric installation / Y. Dumansky, L. Tomashevskaya, I. Bezdolnaya, A. Smolya // Seventh International Conference on the Combine Effects of Environmental Factors ICCEF96 Iuly 4-7. -- 1996. -- Tampere, Finland. -- P. 84.

47. Bioeffects of 50 Hz magnetic Field / Y. Dumansky, L. Tomashevskaya, I. Bezdolnaya, M. Mizyuk // Third International Symposium and Exhibition on Environmental Contamination in Central and Eastern Europe September 10-13, 1996. -- Warsaw, Poland. -- P. 121.

48. Биоэффекты при сочетанном действии инкорпорированного Cs-137 и электрического поля промышленной частоты / И.И. Карачев, Ю.Д. Думанский, Н.Д. Шабунина, И.С. Бездольная, Л.А. Томашевская, Л.Г. Андриенко // Тез.докл. 5 международной н. -- техн. конференции “Чернобыль-96. Итоги 10 лет работ по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС”. -- Зеленый мыс. -- 1996. -- С. 449-450.

49. Эффект влияния магнитных полей на некоторые физиологические функции у персонала распределительного комплекса 750 кВ / Ю.Д. Думанский, Л.А. Томашевская, И.С. Бездольная, Л.Г. Андриенко // Тези доп.наук.практ.конф. “Актуальні проблеми гігієни праці і профпатології в машинобудуванні та хімічній промисловості”. -- Харків, 1988. -- С. 150.

50. Никитина Н.Г., Бездольная И.С., Корнилина Е.П. Закономерности ответных иммунологических реакций организма на воздействие электромагнитных излучений // Тези доп. наук. практ. конф. “Актуальні проблеми гігієни праці і профпатології в машинобудуванні та хімічній промисловості”. -- Харків, 1988. -- С. 113.

51. Проблема гігієнічного нормування сумісної дії іонізуючої та неіонізуючої радіації / І.С. Бездольна, В.Ю. Думанський, С.В. Біткін, Л.А. Томашевська, Л.Г. Андрієнко // Тези наук. -- практ.конф. “Актуальні питання гігієни та екологічної безпеки України на рубежі століть. -- Випуск 2. -- Київ, 1999. -- С. 24.

Анотація

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

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора біологічних наук за спеціальністю 14.02.01 -- гігієна. -- Інститут гігієни та медичної екології ім. А.М. Марзеєва АМН України, Київ, 2003.

Дисертацію присвячено проблемі визначення структурно-функціональних основ формування адаптаційно-пристосувальної діяльності при впливі ЕМП частотою 24 МГц, 14 МГц, 4 МГц, 50 Гц + цезій-137. У дисертації розроблено концепцію формування адаптаційно-пристосувальної діяльності, яка у сукупності з методичними рішеннями розвиває принципи системного підходу в галузі гігієнічного нормування електромагнітних випромінювань і є спільною методологічною основою для регламентування ЕМФ у довкіллі. Адаптаційно-пристосувальна діяльність організму під впливом ЕМП формується на різних рівнях організації -- від клітинного до системного. Механізми структурно-функціональної реорганізації фізіологічних систем організму характеризуються активною перебудовою метаболічних, імунологічних процесів, функції репродукції, що обумовлює зміну аферентного потоку від екстеро- та інтерорецепторів до ЦНС і викликає формування специфічних реакцій коркових нейронів та реорганізацію корково-вісцеральних зв'язків. Архітектура функціональної системи залежно специфічна від фізичних параметрів ЕМП -- більш високим інтенсивностям фактору відповідає більша кількість структур залучених у реакцію-відповідь. Вплив ЕМП високих частот характеризується наявністю частотних та амплітудних вікон, які мають “високу” та “низьку” біологічну активність, що підтверджує можливість резонансної (інформаційної) взаємодії ЕМП з біологічними системами та демонструє необхідність розробки диференційованих за частотою гігієнічних нормативів ЕМП у довкіллі.

Ключові слова: адаптаційно-пристосувальна діяльність, структурно-функціональна реорганізація, механізми, критерії, електромагнітні фактори, нормування.

Аннотация

Бездольная И.С. Адаптационно-приспособительная деятельность и механизмы структурно-функциональной реорганизации физиологических систем организма под воздействием электромагнитных полей при их нормировании в окружающей среде. -- Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук по специальности 14.02.01 -- гигиена -- Институт гигиены и медицинской экологии им. А.Н.Марзеева АМН Украины, Киев, 2003.

Диссертация посвящена решению проблемы структурных основ формирования адаптационно-приспособительной деятельности и механизмов реорганизации физиологических процессов на разных интегративных уровнях организма при действии ЭМП высокой и промышленной частот, совместного действия ЭМП 50 Гц и цезия-137 (в дозе 1,74.10-2 кБк/кг). Проведенные натурные исследования показали, что уровни напряженности ЭМП, создаваемые антенными системами декаметровых волн, в реальных условиях местности селитебной зоны колебались в пределах 12-0,5 В/м. В местах размещения АЭС, ЛЭП и на прилегающей к ним территории напряженность ЭМП 50 Гц составляла 0,3-40 кВ/м. Экспериментальные исследования на нелинейных крысах по изучению биологического действия ЭМП декаметровых волн частотой 24 МГц, 14 МГц и 4 МГц (напряженность ЭМП 400 В/м, 200 В/м, 100 В/м по каждой из частот), а также совместного действия ЭМП частотой 50Гц + цезий-137 (напряженностью 20 кВ/м и 15 кВ/м) установили снижение активности ферментов дыхательной цепи, активацию перекисного окисления липидов, нарушение проницаемости клеточных мембран, угнетение иммунореактивности, нарушение репродуктивной функции и долговременной памяти, изменение соотношения основных нервных процессов в ЦНС -- возбуждения и торможения. Параллельно с деструктивными процессами, обусловленными действием ЭМП, в организме развивался комплекс адаптационно-компенсаторных реакций, проявлявшийся увеличением гликогенолиза, активацией антиоксидантной системы, структурно-функциональной перестройкой корково-подкорковых взаимоотношений, что выражалось увеличением спектральной плотности тета-ритма и фронтально-окципитальной асимметрии, активацией высокочастотной нейронной активности.

Адаптационно-приспособительная деятельность организма под влиянием ЭМП частотой 24 МГц, 14 МГц, 4 МГц, 50 Гц + цезий-137 формировалась на разных уровнях организации -- от клеточного до системного. Механизмы структурно-функциональной реорганизации физиологических систем характеризовались активной перестройкой метаболических и иммунологических процессов, функции репродукции, обусловившей изменение афферентного потока от экстеро- и интерорецепторов в ЦНС, преобразование корково-висцеральных связей. Развитие долговременной адаптации обеспечивалось формированием многоуровневой функциональной системы. Архитектура функциональной системы зависимо специфична от физических параметров ЭМП -- более высоким интенсивностям фактора соответствует большее количество структур задействованных в ответной реакции. Влияние ЭМП высоких частот характеризуется наличием частотных и амплитудных окон, имеющих “высокую” и “низкую” биологическую активность, что подтверждает возможность резонансного (информационного) взаимодействия ЭМП с биологическими системами и демонстрирует необходимость разработки дифференцированных по частоте гигиенических нормативов ЭМП в окружающей среде.

Исследования на лицах, профессионально связанных с воздействием ЭМП промышленной частоты, установили высокую чувствительность ЦНС к влиянию этого фактора. Полученные результаты засвидетельствовали склонность к развитию стрессорных реакций. Функциональные изменения ЭЭГ указывали на понижение лабильности и увеличение возбудимости ЦНС. Понижение лабильности обусловило увеличение латентных периодов на сенсомоторные раздражители, а увеличение возбудимости способствовало формированию тревожной субъективной оценки состояния здоровья. В ответную реакцию включались как периферические, так и центральные звенья нервной системы, а отклик организма характеризовался изменением баланса основных нервных процессов и сопровождался нарушениями иррадиации и концентрации возбуждения.

Обоснованы критерии разграничения адаптационно-компенсаторных реакций, определяющих функциональное состояние мозга и оценки биолого-гигиенической значимости ЭМП. Предложенная концепция формирования адаптационно-приспособительной деятельности в совокупности с разработанными методическими решениями развивает принципы системного подхода в области гигиенического нормирования ЭМИ и является общей методологической основой для регламентирования ЭМФ в окружающей среде.

Ключевые слова: адаптационно-приспособительная деятельность, структурно-функциональная реорганизация, механизмы, критерии, электромагнитные факторы, нормирование.

Summary

Bezdolnaya I.S. Adaptive activity and physiological mechanisms of structural and functional reorganization of physiological systems of an organism under the influence of electromagnetic fields at their normalization in the environment. -- The Manuscript.

The dissertation on competition of scientific degree of Dr. Sci. Biol. on speciality 14.02.01 -- Hygiene. -- A.N. Marzeev Institute of Hygiene and Medical Ecology of AMS of Ukraine, Kiev, 2003.

The dissertation is devoted to the problen of determination of structural and functional fundamentals of adaptive activity formation at combined influence of EMF (with frequency of 24 MHz, 14 MHz, 4 MHz, 50 Hz) and Caesium-137. The concept of formation of adaptive activity is developed. The concept together with methodical decisions develops principles of system approach in the field of hygienic normalization of electromagnetic radiation and is a joint methodological basis for normalization of EMF in the environment. Аdaptive activity of an organism under the influence of EMF is formed at different levels of the organization -- from cellular up to system. Mechanisms of structural and functional reorganization of physiological systems of an organism are characterized by active reorganization metabolic, immunologic processes, functions of reproduction that causes both change of aferent stream from exterior- and interoreceptors to CNS, and formation of specific reactions of cortical neurons as well as reorganization of cortical-visceral links. Architecture of functional system is dependently specific from physical parameters of EMF -- the more intensive factor involves more structures in the reaction of response. Influence of EMF of high frequencies is characterized by presence of frequency and peak windows having “high” and “low” biological activity that сonfirms an opportunity of resonant (information) interaction ща EMF with biological systems and shows the necessity of development of hygienic specifications differentiated on frequency of EMF for the environment.

Key words: adaptive activity, structural and functional reorganization, mechanisms, criteria, electromagnetic factors, normalization.

Размещено на Allbest.ru