Обгрунтування цитологічних критеріїв для гігієнічної оцінки ультрависокочастотних електромагнітних випромінювань

Размещено на http://www.allbest.ru

ІНСТИТУТ ГІГІЄНИ ТА МЕДИЧНОЇ ЕКОЛОГІЇ

імені О.М. МАРЗЕЄВА АМН УКРАЇНИ

14.02.01 - Гігієна

Автореферат

Дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора біологічних наук

Обгрунтування цитологічних критеріїв для гігієнічної оцінки ультрависокочастотних електромагнітних випромінювань

Обухан Катерина Іванівна

Київ 2002

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті гігієни та медичної екології імені О.М. Марзеєва АМН України

Наукові консультанти:

доктор медичних наук, професор Думанський Юрій Данилович,

Інститут гігієни та медичної екології імені О.М.Марзеєва АМН України, завідувач лабораторії;

доктор медичних наук, професор Руднєв Михайло Іванович,

директор Інституту експериментальної радіології Наукового центру радіаційної медицини АМН України, директор.

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук, професор Войціцький Володимир Михайлович, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, професор кафедри біохімії;

доктор біологічних наук, професор Горова Алла Іванівна,

Інститут проблем природокористування і екології НАН України,

завідувач відділу цитоекології;

доктор медичних наук, старший науковий співробітник

Гвозденко Людмила Андріївна, Інститут медицини праці АМН України, завідувач відділу епідеміологічних досліджень.

Провідна установа:

Київська медична академія післядипломної освіти імені П.Л.Шупика,

кафедра гігієни і екології людини, МОЗ України, м.Київ.

Захист дисертації відбудеться “_26_” _лютого___ 2002 року о __10__ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.604.01 в Інституті гігієни та медичної екології імені О.М.Марзеєва АМН України (02660, м. Київ94, вул. Попудренка, 50).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту гігієни та медичної

екології імені О.М.Марзеєва АМН України (м. Київ, вул. Попудренка, 50).

Автореферат розісланий “_25_” лютого_____2002 року

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Селезньов Б.Ю.

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність проблеми. Електромагнітні поля радіочастотного спектру (ЕМП РЧ), поширеність і різномаїття яких у сфері життєдіяльності людини безперервно нарощуються, є екологічно значущим чинником, потенційно шкідливим для здоровґя. Небезпечна електромагнітна обстановка виникає за рахунок обєктів радіолокації, телебачення, радіозвязку (Ю.Д.Думанський і ін., 1974, 2001; А.М.Сердюк, 1977; ВООЗ, 1984,1999; М.Г.Шандала та ін., 1990; Н.Dolk a.al.,1997; Ю.Г.Григор'єв, 2000; М.Л.Рудаков, 2001; T.Hiraku a.al., 2001). В районах їх розміщення рівні ЕМП РЧ на 24 порядки перевищують природний фон (Ю.Д. Думанський і ін.,1984; І.І.Карачов,1993; Н.Г.Нікітіна,1995; В.В.Медведев, 2001).

Виражена біологічна активність притаманна ультрависокочастотним (УВЧ) випромінюванням в діапазоні 3003000 МГц (довжина хвилі 1 м10 см), тобто дециметровим хвилям (ДМХ), які мають високу проникну здатність (А.С.Пресман,1968; В.А. Мінін,1974, С.І.Геращенко,1997). В імпульсному режимі (зокрема УВЧ 3000 МГц) працюють радіотехнічні засоби Держкомгідромету, цивільної авіації, флоту, радіозвязку, телевізійні передавачі (Ю.Д.Думанський та ін.,1984, Н.Г.Нікітіна і ін., 1984). ЕМП частотою 2375 МГц та 2450 МГц використовуються у мікрохвильових печах, фізіотерапевтичній апаратурі, електроніці тощо. У наш час дециметрові хвилі повсюдно стали активно діючим супутником людини.

Разом з тим механізм біологічної дії радіохвиль, у тому числі ДМХ, ще не визначено, і питання методології їх біологогігієнічної оцінки є суперечливими, що зумовлюється у значній мірі принципово різними точками зору фахівців на критерії електромагнітної безпеки. Так, гігієнічна регламентація ЕМП РЧ в Україні здійснюється з урахуванням максимально недіючих рівнів для населених регіонів (Ю.Д.Думанський і ін., 1984). Для виробничих умов застосовують (Росія) концепцію порогів шкідливої дії випромінювань (Б.М.Савін, 1986; Ю.П.Пальцев, 1999), і критерієм безпеки прийнято функціональні (не патологічні) зміни в організмі під впливом ЕМП низької інтенсивності. У США та окремих країнах Західної Європи гігієнічні стандарти радіохвиль враховують пороги порушень найчутливіших органів за теплових рівнів дії. Відтак, санітарні норми ДМХ відрізняються в межах від 0,01 до 10 мВт/см² (Ю.І.Кольчугін,1996, J.C.Lin, 2000).

Пріоритетним напрямом оптимізації гігієнічної оцінки ЕМП РЧ є експериментальне визначення механізму їх біологічної дії й установлення закономірностей формування адаптивних реакцій та пошкодження в різних функціональних системах (М.І.Руднєв та ін., 1974,1999; А.М.Сердюк, 1977; М.Г.Шандала і ін. 1983; Б.М.Савін, 1986; І.Г.Акоєв, 1987, Ю.П.Пальцев,1999; Л.Ф.Зюбанова, 2000). Ці складні питання потребують, перш за все, вирішення на клітинному і субклітинному рівнях інтеграції, оскільки вплив електромагнітного поля пов'язаний із функціональним статусом клітин (Н.Д.Девятков і ін., 1991, О.В.Бецкий, Н.Д.Девятков, 1996), й існує думка, що на рівні органів і тканин ефекти ЕМП "можуть губитися у природних шумах організму" (Б.І.Давидов та ін., 1984).

Враховуючи, що клітини є елементарними фізіологічними одиницями життя, будови, функціонування та відновлення організму, а також метаболічною, енергетичною і генетичною основою живих організмів (Ю.С.Ченцов, 1995; В.М. Благодаров і ін., 1997), остаточне визначення критеріїв небезпечності УВЧвипромінювань в умовах модельного експерименту вимагає поглиблення і більш широкого застосування комплексу цитохімічних, цитогенетичних, цитоімунологічних, фізикохімічних, та інших методик клітинної й молекулярної біології.

Клітинні популяції системи крові мають вирішальне значення для оцінки дії радіохвиль на цілісний організм, оскільки неспецифічні реакції імунокомпетентних і гемопоетичних клітин перебувають під безпосереднім контролем нейроендокринної регуляції (Р. Шмідт, Г. Тевс, 1996) й сигналізують про порушення гомеостазу при відповідних параметрах опромінення. Дію чинника на гемопоез вивчають, починаючи з 30х років. Однак здебільшого виявлена лабільність і фазність реакцій крові під впливом опромінення високої інтенсивності, а закономірності структурнофункціональних змін кровотворної та лімфатичної тканин залишаються не вивченими. Гігієнічна оцінка дії УВЧвипромінювань на систему крові раніше не проводилася. Фактично не зясований вплив ДМХ на генетичний апарат недиференційованих клітин та їх репродукцію, а також на процеси імуногенезу. Цитологічні реакції кісткового мозку, тимусу та селезінки не використані в якості критеріїв шкідливості ЕМП РЧ .

Оскільки єдність взаємовідносин біологічних об'єктів з довкіллям здійснюється за допомогою генетично детермінованих процесів проліферації та диференціації клітин і координації оновлення їх переважної більшості (Д.С.Саркісов, 1998), виявлення цих процесів у гемопоетичній тканині є життєво важливим показником ранньої діагностики порушень. Згідно з даними S.Baranski, P.Czerski (1976), Е.М.Михайловської (1994, 1998) і наших досліджень висунуто припущення, що гемопоетичні, імунокомпетентні, стромальні та інші клітини, які мають вирішальне значення у формуванні захисних реакцій організму (П.В.Сімонов, 1962, Г.Сельє, 1972, Л.Х.Гаркаві і ін.,1979, П.Д.Горизонтов і ін.,1983, П.В.Литвицький,1997), слід вважати адекватними тестсистемами для оцінки ступеня небезпечності УВЧвипромінювань у комплексі з іншими методиками, прийнятими в гігієнічних дослідженнях. Актуальність, соціальне значення і недостатня розробленість проблеми критеріїв гігієнічної оцінки ДМХ є підставою для виконання теми. Доцільність поглибленого вивчення закономірностей і механізму дії радіохвиль на клітини системи крові в галузі профілактичної медицини зумовлена також широким обговоренням проблеми ризику захворювань на лейкемію в умовах тривалого опромінення (Г.Б.Гурвіч і ін.1995, 1998; Dolk H. a al., 1997; Goldsmith J., 1997, Ю.Г.Григор'єв, 2000). Епідеміологічні й клінічні дослідження, проведені в Англії, Данії, Польщі, Росії, Фінляндії, Швеції та інших країнах, не виключають можливість розвитку віддалених наслідків у кровотворній тканині під впливом низькочастотних та надвисокочастотних випромінювань особливо в молодому віці. випромінювання ультрависокочастотний цитологічний

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана в межах державних і галузевих програм Українського наукового гігієнічного центру МОЗ України, нині Інститут гігієни та медичної екології АМН України. Дисертант була виконавцем цитологічних і гематологічних досліджень в межах 7 наукових тем. Окремі фрагменти роботи виконані факультативно. Базовими темами для підготовки дисертації є: 1. "Характер и пределы адаптационных и компенсаторных реакций здорового и больного организма при воздействии малоинтенсивного СВЧполя" (№ ГР 75031776); 2. "Изучить особенности биологического действия микроволновой радиации для выяснения механизмов и разработки рекомендаций по предупреждению ее неблагоприятного действия на организм" (№ГР 81048886); 3. "Выявить характер, степень и основные закономерности биологического действия новых факторов окружающей среды" (№ ГР 01.86.0012677); 4. "Определить информативность и значимость в адаптационных реакциях показателей высшей нервной деятельности (оборонительного характера), используемых при гигиенической оценке и нормировании факторов окружающей среды" (№ ГР 01.90001.6122).

Мета роботи: обгрунтування й удосконалення критеріїв біологогігієнічної оцінки ультрависокочастотних електромагнітних випромінювань на клітинному рівні з позицій концепції фізіологічної адаптації (на прикладі клітин системи крові).

Для досягнення поставленої мети вирішували ряд завдань:

установити цитологічні показники шкідливості ЕМП УВЧдіапазону для системи крові залежно від віку опромінених тварин і часу дії;

виявити закономірності та залежність від рівня опромінення адаптаційних реакцій і пошкодження клітин в умовах тривалої дії ЕМП (2450, 3000 МГц);

визначити особливості впливу УВЧ-випромінювань в агравованих умовах (на моделі щурів з нирковою гіпертонією та при наявності дії інших чинників);

установити показники небезпечного впливу ДМХ на генетичний апарат, процеси репродукції клітин, синтез ДНК і протеїнів;

визначити генез пошкоджень клітин при дії УВЧвипромінювань за даними електронної мікроскопії;

обгрунтувати цитологічні критерії адаптаційних реакцій та пошкодження в умовах дії ДМХ та науковометодичний підхід до гігієнічної оцінки чинника.

Об'єкт досліджень: реакції клітин периферичної крові, кісткового мозку, селезінки, тимусу, печінки, яєчка на ЕМП УВЧдіапазону. У модельних експериментах використані білі нелінійні та лінійні щури різного віку.

Предмет досліджень: цитологічні критерії (згідно з енциклопедичним визначенням "засіб судження, мірило визначення") для біологогігієнічної оцінки УВЧвипромінювань, якими є радіочутливі показники по розмежуванню реакцій фізіологічної адаптації від патологічних процесів на клітинному рівні.

Методи досліджень: 1) метод лабораторного гігієнічного експерименту з оцінкою характеру, ступеня і механізму дії УВЧвипромінювань на клітинні системи. Виконані морфологічні, гематологічні, цитоімунологічні, цитохімічні, цитогенетичні, фізікохімічні дослідження на щурах. Вибірково проведені: цитоавторадіографічні дослідження активності синтезу ДНК і протеїнів, цитофотометрія ДНК, електронномікроскопічні і вітальні (in vitro) спостереження; 2) математичні: методи варіаційної статистики (по Стьюденту), кореляційний та дисперсійний аналізи, визначення порогових рівнів дії чинника на систему крові.

Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що вперше:

обгрунтований комплекс цитологічних критеріїв гігієнічної оцінки ЕМП (2375, 2450, 3000 МГц) із позицій концепції адаптації, зокрема визначені показники для розмежування реакцій фізіологічної норми від адаптаційних і компенсаторних процесів та пошкодження. Установлено, що критерієм шкідливості випромінювань є замасковані компенсаторні процеси у кістковому мозку, які виявляються в ослабленому організмі (на моделі щурів з нирковою гіпертонією), при дії ДМХ і гіпоксії, а також у молодих тварин при інтенсивності цих ЕМП 0,05 мВт/см². Критерієм небезпеки чинника для випадків тривалої дії та екстремальних ситуацій визнані порушення репродукції бластних клітин і диференціації різних типів клітин;

визначені закономірності формування адаптаційних реакцій і пошкодження клітин системи гемостазу, імунної системи, еритрону залежно від рівня та часу дії ЕМП УВЧ, а також порушень репродукції клітин, повязаних із їх впливом на генетичний апарат, синтез ДНК і протеїнів, мітотичний цикл;

з'ясовано, що фізіологічний механізм формування неспецифічних реакцій системи крові при дії УВЧвипромінювань зумовлюється перерозподілом лейкоцитів та активізацією компенсаторних процесів, а в генезі пошкодження клітин основне значення мають порушення диференціації й дозрівання клітин і структурні зміни мітохондрій, лізосом, ендоплазматичної сітки, ядра. Під впливом ЕМП УВЧдіапазону низького рівня виявлено стимуляцію утворення дво і багатоядерних клітин, патологічних форм мітозу бластних клітин, появу фігур мітозу.в крові;

встановлена залежність цитологічних реакцій від рівня й часу опромінення дозволила визначити вірогідні мінімальні та середні ефективні інтенсивності чинника й ранжувати різні показники за ступенем радіочутливості, що в сукупності з фактичними цитоморфологічними змінами у системі крові є основою для біологогігієнічної оцінки чинника на клітинному рівні.

Практичне значення одержаних результатів полягає в обгрунтуванні критеріїв та адекватних модельних тестсистем для гігієнічної оцінки радіохвиль. Здобуті результати застосовані при визначенні безпечних рівнів ЕМП УВЧдіапазону. Встановлені цитологічні критерії, закономірності й механізми можуть бути застосовані для розмежування адаптивних реакцій і пошкодження під впливом радіовипромінювань, діагностики донозологічних змін у системі крові, прогнозування можливих захворювань людини у різних умовах опромінення. Матеріали роботи використані при розробці методичних документів та Державних санітарних норм і правил, які вже діють на території України:

1. Методические рекомендации по оценке биологического действия малоинтенсивной микроволновой радиации для гигиенической регламентации в условиях окружающей среды. К., 1981; Утв. МЗ УССР от 26.05.81. - 26 с.

2. Методические рекомендации: Оценка биологического действия микроволн в целях их гигиенической регламентации. К., 1990; Утв. 21.11.90. - 27 с.

3. Державні санітарні норми і правила захисту населення від впливу електромагнітних випромінювань. Затв. наказом МОЗ України від 01.08.96. N 239. - К., 1996. - 22 с.

Наукові положення роботи є підгрунтям для удосконалення методології гігієнічної оцінки радіохвиль, зокрема для реалізації принципу пороговості при розмежуванні адаптаційних, компенсаторних процесів і пошкодження на клітинному рівні, а також для оцінки дії чинника на систему крові по скороченій схемі.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно проведені: аналіз літератури, цитологічні, гематологічні, авторадіографічні, цитофотометричні, цитохімічні, електронномікроскопічні дослідження, спостереження in vitro, науковий аналіз результатів, їх представлення у вигляді дисертації. Дозиметричний контроль і опромінення щурів виконані за участю к.ф.м. н. В.В.Варецького, к.б.н. М.О.Навакатікяна, В.М.Дяченко; інженернотехнічні роботи по цитофотометрії - Л.П.Саленко. Препарати для електронної мікроскопії підготовлені О.І.Сватко. В обчисленні мінімальних ефективних рівнів ДМХ (за участю д.б.н. М.Ю.Антомонова) та середніх ефективних рівнів доля досліджень автора складає 5075 %.

Апробація результатів дисертації. Матеріали роботи оприлюднені на: Всесоюзній нараді з питань біологічних ефектів НВЧенергії (Обнінськ, 1980),Україн ському гігієнічному з`їзді (Київ, 1981), Українській республіканській конференції (Київ, 1982), Всесоюзній робочій нараді "Комбинированное действие ионизирующих излучений и других физических факторов среды" (Обнінськ, 1983), Всесоюзній конференції по анатомії, гістології і ембріології "Актуальные проблемы развития человека и животных" (Сімферополь, 1983), Всесоюзній науковій конференції "Реактивность и резистентность" (Київ, 1987), науковій конференції "Проблемы донозологической гигиенической диагностики" (Ленинград, 1989), конференції, присвяченій 95й річниці кафедри гігієни (Тарту, 1990), науковопрактичній конференції "Новые приложения морфометрии и математическое моделирование в медикобиологических исследованиях" (Харьков, 1990), 2 конгресі Європейської біоелектромагнітної асоціації (Словенія, 1993), 1му Міжнародному симпозиумі "Гигиена физических факторов окружающей и производственной среды" (Київ, 1993), засіданні кафедри біохімії, науководослідної лабораторії біофізики збудливих систем Київського унту ім. Т.Шевченка (1998), засіданні вченої ради Українського наукового гігієнічного центру (1998;1999;2001), науковопрактичній конференції "Гігієна фізичних факторів навколишнього та виробничого середовища" (2000), науковопрактичній конференції "Сучасні проблеми гігієни та медичної екології України" (2001).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 43 наукові праці, із них: одна монографія, 21 стаття у фахових журналах і збірниках праць, авторське свідоцтво; 2 рукописи, депоновані ВІНІТІ, 4 статті - у нефахових виданнях, 14 тез доповідей.

Обсяг і структура дисертації. Робота викладена на 306 сторінках машинописного тексту (основна частина - 246 с.) і складається із вступу, огляду літератури, розділу "Методи і матеріали досліджень", 6 розділів власних досліджень, аналізу й узагальнення результатів, висновків, списку літератури (261 джерел - країн СНД, 72 - іноземних), двох додатків. Дисертація містить 48 рисунків і 42 таблиці (16 таблиць і 13 сюжетів рисунків - на окремих аркушах).

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Обсяг, обєкти та методи досліджень. Оскільки безпека екзогенних чинників для людини гарантована недопустимістю перевищення адаптаційної спроможності організму (Г.І.Гончарук, 1995, 2000), вибір методичних прийомів роботи обгрунтований відповідно до положень концепції фізіологічної адаптації, сформульованих у 5090ті роки в багатьох наукових працях І.Г.Акоєва, П.К.Анохіна, Р.М.Баєвського, В.М.Благодарова, Т.І.Бонашевської, Л.Х.Гаркаві, П.Д.Горизонтова, В.П.Казначеєва, Ф.З.Меєрсона, М.А.Пальцева, М.І.Руднєва, Д.С.Саркісова, Г.Сельє, А.М. Сердюка, В.В. Сєрова, А.І.Струкова, І.М.Трахтенберга, Ф.І. Фурдуя, П.Хочачки, М.Г.Шандали, І.І. Шмальгаузена й інших вчених.

Основні напрямки експериментальних досліджень включають: встановлення закономірностей та механізму формування адаптивних процесів і пошкодження на клітинному рівні при дії УВЧвипромінювань; визначення порогових рівнів чинника для розвитку цих процесів з урахуванням залежності ефектів від умов опромінення; обгрунтування цитологічних критеріїв для гігієнічної оцінки випромінювань. Програмою дисертації передбачено 7 етапів роботи:

оцінка вікових змін кісткового мозку щурів під впливом УВЧопромінення;

встановлення залежності реакцій гемопоетичних клітин від рівня і часу одноразового опромінення;

оцінка закономірностей процесів диференціації і репродукції клітин при УВЧопроміненні 12 місяці у безперервному та імпульснопереривчастому режимах;

оцінка впливу УВЧвипромінювань на здоровий та ослаблений організм (на моделі кісткового мозку щурів з експериментальною нирковою гіпертонією);

виявлення реакцій гемопоетичних клітин в умовах дії ЕМП УВЧдіапазону та гіпоксії (як функціонального навантаження) і УВЧвипромінювань та рентгенівського опромінення;

оцінка механізму цитологічних ефектів чинника з урахуванням впливу на мітотичний цикл, синтез ДНК і протеїнів, ультраструктуру клітин тощо;

визначення порогів адаптивних реакцій і пошкодження клітин та обгрунтування цитологічних критеріїв для гігієнічної оцінки УВЧвипромінювань.

Медикобіологічні дослідження виконані в модельному лабораторному експерименті на 676 щурах, опромінених у безлунній камері за допомогою генераторів "Луч2" та "Луч58" (у безперервному режимі) та магнетрону "Hitachi" (в імпульснопереривчастому режимі). Умови опромінення (частота, режим, інтенсивність, поляризація та ін.) відповідали реальним параметрам ЕМП УВЧдіапазону, які мають місце поблизу джерел випромінювань. Контроль за моделюванням ЕМП здебільшого здійснено групою кваліфікованих фахівців в умовах радянськоамериканського співробітництва за допомогою сучасної апаратури. Умовно опромінених тварин (контроль) утримували в аналогічній безлунній камері (без опромінення). Кількість щурів у виборках становила при індивідуальній експозиції кожної тварини 69, при груповій - 710. Проведено 7 серій досліджень. Щурів (здебільшого статевозрілих самців масою 180300 г) лінії Вістар або Фішер та нелінійних опромінено 7 год/день упродовж 12 місяців за частот 2450, 2375 МГц у безперервному режимі (БР) при густині потоку енергії (ГПЕ) 0,01; 0,05; 0,5; 1; 10 мВт/см² та 12 год/день протягом 2 місяців на частоті 3000 МГц (400 імп./сек, тривалість імпульсу 2 мксек, 4 імп/кожні 3,75 сек) в імпульснопереривчастому режимі (ІПР) при ГПЕ 0,1; 0,5; 2,5 мВт/см². В умовах одноразових експозицій (вибірково 30 хв, 1, 2, 7 год) досліджено вплив ДМХ високої інтенсивності (35;40;50 мВт/см²). Вікові особливості реакцій на ЕМП (2375 МГц; 50 і 0,05 мВт/см²) визначали на щурах лінії Вістар.

Цитологічний аналіз виконано на мазках крові, кісткового мозку стегнових кісток метафізарної зони (де міститься найбільша кількість недиференційованих клітин), тимусу, селезінки, забарвлених по Папенгейму. Вибірково досліджували відбитки печінки та яєчка для підтвердження окремих закономірностей клітинних реакцій на опромінення. Проаналізовано понад 3000 препаратів. Застосовані 24 методики і прийоми для оцінки цитологічних та гематологічних реакцій на ЕМП УВЧдіапазону (всього 15656 визначень), виконано 3770 основних аналізів, із них 530 аналізів мієлограм. За один аналіз приймали комплекс досліджень кожної тканини з урахуванням клітинного складу, морфології, загальної кількості клітин, індексів дозрівання, деструкції, мітотичного індексу, співвідношень клітин, статистики. Цитохімічні дослідження включали визначення неспецифічної естерази і кислої фосфатази, визначення гемосидерину на гістологічних зрізах селезінки та кісткового мозку по Перлсу, спонтанний NCTтест (спосіб Ю.І. Бажори). Вибірково виявлена кислотна стійкість еритроцитів (по Терскову, Гітельзону), застосована методика екзогенного клонування кісткового мозку Till a. Мс Culloch та підрахована кількість мієлокаріоцитів по Mantz. Реакції імунної системи оцінені згідно з даними кількісних змін імунокомпетентних клітин у крові, кістковому мозку, тимусі, селезінці, а також з урахуванням результатів цитохімічних досліджень.

Оскільки в онтогенезі можуть існувати періоди підвищеної чутливості організму до ЕМП, вивчали вікові особливості реагування клітин системи крові на щурах, які перебували у фазах прогресивного (34 тижні), стабільного (78 міс) та регресивного (1720 міс) росту (термінологія В.І.Махінько і В.М.Нікітіна, 1975).

Вплив УВЧвипромінювань на кістковий мозок ослаблених тварин вивчали на моделі експериментальної ниркової гіпертонії, яка впливає на еритрон. Гіпертонію створювали шляхом ішемії нирок після накладання гумових кілець (досліди виконані під керівництвом проф.М.І.Руднєва).

Фрагменти цитофотометричних, цитоавторадіографічних, електронномікроскопічних, цитохімічних, прижиттєвих (на культурах кісткового мозку in vitro) спостережень використані для оцінки механізму дії ДМХ на клітинні структури.

У щурів, опромінених 12 місяці, визначали порушення репродукції бластних клітин та цитогенетичні зміни (по І.А.Алову, 1984). Загальну проліферативну активність (із розрахунку на 1000 каріоцитів, здатних до поділу) оцінено за величиною мітотичного (Мі) та статмокінетичного (Сі) індексів. Для визначення Сі (кількість метафаз) частині щурів на 1,5 год вводили колхіцин у дозі 0,004 мг/г маси тіла. Паралельно визначали число амітозів. Мі встановлений також із розрахунку на 200 бластних клітин кісткового мозку.

Вплив УВЧвипромінювань (0,5 мВт/см²) після експозиції 7 годин на мітотичний цикл оцінювали за допомогою методу двохвильової цитофотометрії (цитоспектрофотометр МУФ5) маси ДНК клітин кісткового мозку, забарвленого по Фелгену, що має високу прогностичну здатність для визначення функціонального стану генетичного апарату. Дослідження виконані на базі відділу цитології та гістогенезу Інституту зоології НАН України.

Для виявлення дії ЕМП (2450 МГц) ГПЕ 1 мВт/см² на синтез ДНК та протеїнів щурам лінії Фішер вводили радіоактивну позначку відповідно ³Нтимідином або ³⁵Sметионіном. Цитоавторадіографічні дослідження виконані на мазках або відбитках тканин. Препарати підготовлені з урахуванням відомих методичних прийомів (А.Ф.Кисельова та співавт., 1983).

Основними ознаками розвитку адаптивних процесів під впливом ДМХ вважали зниження поліморфності клітин та інтенсивності лейкоцитарних реакцій після 710 експозицій, а також фазність морфофункціональних змін кісткового мозку і крові у динаміці тривалого опромінення. Ознакою компенсаторних і регенераційних зрушень у мієлоїдній і лімфатичній тканинах використано посилення процесів гіперплазії, гіпертрофії і проліферації клітин, показником пошкоджень - підвищення індексу деструкції та цитопенічні реакції. Особливого значення надавали структурним змінам мегакаріоцитів, нейтрофільних гранулоцитів і лімфоцитів та розвитку неспецифічних цитоімуноморфологічних зрушень.

Індекс деструкції клітин визначали з урахуванням явищ вакуолізації, азурофільної зернистості, каріорексису, пікнозу, лізису, клазматозу. Наявність цитопенічних реакцій визначена за допомогою даних про абсолютний вміст мієлокаріоцитів і лейкоцитів (в Г/л).

Для з'ясування впливу ЕМП високої (40 мВт/см², 2 год) і малої (1 мВт/см², 7 год) інтенсивностей на клітини кісткового мозку in vitro через 2 год після опромінення щурів шматочки тканини клали у гусячу плазму з ембріональним екстрактом теляти і живильним середовищем 199 (2:1:1). Експлантацію проводили модифікованим нами способом в спеціальних скляних камерах. Культури вирощували в термостаті мікроскопу МБІ13, де провадили візуальні та мікрокінематографічні спостереження у фазовому контрасті (почергово досліду і контролю). Дослідження проведені в Інституті гематології та трансфузіології АМН України.

Для субмікроскопічних досліджень щурів опромінено при ГПЕ 10 мВт/см² (7 год; 1, 6 сеансів). Шматочки тканин фіксували в 2,5%му розчині глютаральдегіду на фосфатному буфері (40^оС) з дофіксацією в 1%му розчині OsO₄ на буфері Міллоніга. Для зневоднення використано етанол, для заключення в капсули аралдит. Зрізи готували на ультрамікротомі УМТП3. Контрастування проведено в 2,5 %му розчині уранілацетату. Виготовлення препаратів та їх мікроскопічний аналіз (мікроскоп Tesla BC500) здійснено у лабораторії цитології і гістогенезу Інституту зоології НАН України. Порушення ультраструктури підраховані на 200400 клітинах.

Реакції бластних клітин при дії ДМХ оцінені в експерименті з екзогенним клонуванням кісткового мозку експонованих тварин (2450 МГц) щу-рамреципієнтам після їх рентгенівського опромінення у летальній дозі. Щурів лінії Фішер опромінювали при ГПЕ 10 мВт/см² (10 днів, 7 год/день). "Умовно опроміненим" тваринам вводили 1 мл суспензії кісткового мозку із стегнових кісток щурів, експонованих в ЕМП УВЧдіапазону. Концентрацію клітин доводили до 1,11,57 10⁶/мл; 1 мл суспензії вводили у хвостову вену. Наступного дня щурів 14 хв опромінено у дерев'яних ящиках апаратом РУМ17. Умови опромінення: РІП 40 см, напруга 180 кВ, сила струму 15 мА, фільтр 0,5 мм Cu +1 мм Al, потужність дози 1,08 р/сек, експозиційна доза 891,8 бер. Поєднану дію обох чинників оцінено за показниками часу виживання щурів і морфологічних змін клітин.

Отримані цифрові дані оброблені на електроннообчислювальній техніці стандартними статистичними методами. Вплив опромінення на різні показники оцінювали за допомогою дисперсійного однофакторного аналізу й визначення коефіцієнту кореляційного відношення ( "ета"), яке дає уяву про силу взаємозв'язку між фактором та виявленими змінами. Крім того, здійснено попарне порівняння даних кожної експериментальної групи, отриманих у градуйованій формі, з її контролем за допомогою критерію Стьюдента, що дозволило виявити мінімальні рівні УВЧвипромінювань, з яких починаються зрушення кожного показника відносно контролю. Обчислення величини мінімальної ефективної інтенсивності ЕМП для різних показників проведено графічно з урахуванням залежності ефекту, вираженої в критерії Стьюдента, від рівня опромінення. Для більшості досліджуваних показників аналогічні підрахунки проведені за допомогою спеціальної програми, оскільки виявлені ефекти мали нелінійну залежність від інтенсивності чинника. Завершували аналіз оцінкою всіх даних в альтернативній формі з підрахунком середнього ефективного рівня опромінення (ЕР₅₀) методом найменших квадратів, запозиченим із монографії Д. Сепетлієва (1968). Ці результати використані для визначення порогових рівнів УВЧвипромінювань, що викликають зміни кожного показника у 50% тварин.

Порівняльну радіочутливість різних елементів системи крові визначали шляхом комплексного ранжування всіх статистичних параметрів (критерію Стьюдента, ЕР₅₀, коефіцієнту кореляції), які кількісно характеризують біологічну ефективність ДМХ на клітинному рівні. При цьому найменшому рангові відповідають найменші значення критерію Стьюдента і ЕР₅₀, а в випадках, коли величина ЕР₅₀ була однаковою, для більш точного ранжування відповідних показників застосовували і значення коефіцієнту кореляційного відношення.

Результати досліджень та їх обговорення. Існуючі гігієнічні нормативи ЕМП УВЧдіапазону розроблені без урахування вікової чутливості організму. Разом з тим окремі клінікогігієнічні та експериментальні дослідження свідчать, що радіочастотні випромінення низького рівня можуть прискорювати темпи старіння, знижувати пристосувальні можливості організму, імунологічну реактивність, порушувати гормональну функцію та інші показники (В.Н.Нікітіна,1999).

Результати кількісних змін співвідношення клітин кісткового мозку та крові опромінених щурів у порівнянні з групами "умовно опромінених" тварин віддзеркалюють особливості адаптаційних реакцій системи крові на УВЧопромінення залежно від віку. На рис. 1 наведено відмінність клітинності кісткового мозку щурів різного віку від контролю (по Стьюденту) після одноразової експозиції (50 мВт/см², 30 хв). За ознаками цитоімуноморфологічних змін (збільшення числа лімфоцитів, базофілів, плазмоцитів, нейтропенія тощо) та проліферативної активності мієлокаріоцитів найчутливішими фазами онтогенезу в умовах одноразової дії ЕМП УВЧ теплової інтенсивності є прогресивна й регресивна. При цьому мітотичний індекс у молодих щурів підвищується, у старих - зменшується. Значущі зрушення чисельності імунокомпетентних клітин у кістковому мозку виявлені у старих щурів, у статевозрілих - реактивність клітинних популяцій порівняно з іншими групами є невисокою, оскільки абсолютний вміст лейкоцитів у крові та зміни гемограм і мієлограм менш виражені. Отримані дані свідчать про високу радіочутливість на пізній стадії онтогенезу імунної системи. У молодому віці високочутливими виявляються малодиференційовані клітини.

Під впливом ЕМП низького рівня (0,05 мВт/см², 10 сеансів, 1 і 4 доби після дії) у кістковому мозку молодих щурів збільшується порівняно із статевозрілими відносна кількість бластних, молодих еритроїдних клітин та лімфоцитів, що, очевидно, є наслідком стимуляції компенсаторних процесів у кровотворній тканині.

Здобуті результати дозволили виявити характер впливу ДМХ на систему крові та оцінити найчутливіші клітинні показники для діагностики ранніх порушень гомеостазу. Крім того, виявлення порівняно низької чутливості до опромінення статевозрілих щурів у віці 712 місяців, який відповідає працездатному вікові людини, стало приводом для більш поглибленого пошуку критеріїв безпеки чинника та виконання основної частини роботи саме на цих групах тварин.

Гігієнічна оцінка УВЧвипромінювань на систему крові з урахуванням абсолютного та відносного вмісту різних типів клітин у кістковому мозку та крові статевозрілих щурів, опромінених одноразово (0,1; 1; 10; 50 мВт/см², 2 години та 0,1; 1; 10; 35 мВт/см², 7 годин), свідчить про залежність кінетики неспецифічних лейкоцитарних реакцій від рівня й часу опромінення. Практично безпечним є ЕМП інтенсивністю 0,1 мВт/см². Найвища чутливість до одноразової експозиції ДМХ притаманна нейтрофільним гранулоцитам кісткового мозку. Абсолютна кількість лімфоцитів не має лінійної залежності від рівня та часу дії після опромінення, але через кілька годин їх вміст у кістковому мозку значно підвищується.

У гострих дослідах диференційовано 3 типи морфофункціональних зрушень в клітинних популяціях, за участю яких відбувається мобілізація захисних механізмів, і які можна розглядати як прояв термінових адаптаційних реакцій або їх напруження та зриву: 1) незначна активізація порівняно з контролем перерозподілу лейкоцитів (0,1 мВт/см²); 2) стимуляція адаптивних та компенсаторних процесів з неспецифічними явищами гіперплазії та гіпертрофії нейтрофільних і еозинофільних гранулоцитів на різних стадіях диференціації (0,510 мВт/см²); 3) стресові реакції з гіпоплазією кісткового мозку, посиленням процесів деструкції клітин, гальмуванням мітотичного поділу (35 мВт/см²), міграцією із кісткового мозку в кров молодих клітин, одиночних мегакаріоцитів, десквамацією окремих ендотеліальних клітин, яка опосередковано свідчить про наявність пошкодження ендотелію судин (50 мВт/см²).

Найважливіше значення для гігієнічної оцінки УВЧвипромінювань та визначення закономірностей і критеріїв їх небезпечної дії мають результати цитологічних досліджень кісткового мозку, крові, селезінки, тимусу у динаміці опромінення 12 місяці. Вплив чинника на мегакаріоцити, лімфоїдні, еритроїдні, гранулоцитарні, стромальні клітини характеризується широким спектром структурнофункціональних змін. Закономірною ознакою реактивності клітин на дію ДМХ є підвищення поліморфності різних типів клітин, пов'язаної зі змінами форми, величини та структури ядра й цитоплазми. Найчутливішими до УВЧвипромінювань виявилися поліплоїдні клітини мегакаріоцити, яких вважали критичними, сигнальними структурами, оскільки процеси їх диференціювання та дозрівання порушуються вже після 17 експозицій (0,05;0,1;0,5 мВт/см²) на тлі стимуляції утворення тромбоцитів. Закономірністю електромагнітного впливу на мегакаріоцити (після перших експозицій) є гальмування процесів диференціації, починаючи зі стадії промегакаріоцита, і прискорення тромбоцитоутворення. При ГПЕ 0,5 мВт/см² виникають зрушення процесів морфогенезу і дозрівання клітин, посилення інволюції ядерного апарату і клазматозу цитоплазми, поява фігур амітозу. Підвищується також здатність лейкоцитів і еритроцитів занурюватися в цитоплазму мегакаріоцитів (емперіополезис), очевидно, внаслідок порушень проникливості їх цитоплазменої мембрани. При рівнях ЕМП понад 10 мВт/см² у крові з'являються одиночні мегакаріоцити, відсутні в контролі, виникає тромбоцитопенія. Вплив ДМХ на мегакаріоцити в значній мірі є подібним до ефектів іонізуючої радіації (І.О. Рудаков і ін., 1973). П.А.Власов і Ю.Г.Квачова (1997, 1998) вважають, що взаємодія мегакаріоцита і нейтрофільного гранулоцита внаслідок емперіополезису може призвести до загибелі мегакаріоцита. В умовах комбінованої дії неіонізуючої та іонізуючої радіації Е.М.Михайловська (1994, 1997,1998) виявила кілерну активність нейтрофілів і звільнення тромбоцитів. Згідно з нашими даними можливі також процеси мегакаріоцитофагоцитозу, які призводять до реутилізації захвачених часток і клітин. Поглинання інших клітин може відбуватись і в момент мітотичного поділу мегакаріоцита. Реакції мегакаріоцитів опосередковано свідчать про напруженість функціональної активності системи гемостазу, що залежить від інтенсивності та часу дії чинника. Кількісна вираженість і фазність виявлених зрушень дозволяють заключити. що морфофункціональні зміни мегакаріоцитів при ГПЕ 0,01 та 0,05 мВт/см² мають адаптаційний характер, оскільки у динаміці тривалої дії ДМХ їх найвища реактивність проявляється після 12 експозицій. Упродовж 710 днів опромінення морфологічні зміни зрілих мегакаріоцитів відносно контролю мало виражені, однак посилюються компенсаторні процеси в популяціях їх молодих попередників, чисельність яких збільшується (0,5 мВт/см²).

Встановлено, що ключове значення для гігієнічної оцінки УВЧвипромінювань мають показники імунобіологічної реактивності клітин кісткового мозку, тимусу, селезінки, крові, кількісні зміни яких є індикатором ранніх структурнофункціональних зрушень в імунній системі при опроміненні 12 місяці. Закономірності цитоімунологічних змін у мієлоїдній і лімфатичній тканинах відображують розвиток неспецифічних реакцій клітинного імунітету у відповідь на можливу антигенну стимуляцію в умовах опромінення низького рівня, про що свідчать гіперплазія лімфоцитів та клітин ретикулярної строми, активізація макрофагальної й плазмоцитарної трансформації, зміни кількості допоміжних імунокомпетентних клітин макрофагів, вільних ретикулярних клітин, гранулоцитів.

Загальною закономірністю реакцій імунної системи є залежність від інтенсивності та часу опромінення. Так, ЕМП густиною потоку енергії 0,01 мВт/см² призводить до незначної варіабельності у кістковому мозку окремих щурів вмісту лімфоцитів. Продовження експозиції (1 місяць) не викликає суттєвих змін. Після 110 днів опромінення (0,05 мВт/см²) спершу посилюються, а далі знижуються поліморфність клітин, міграція лімфоцитів у кістковий мозок, гіперплазія нейтрофільних мієлоцитів. Внаслідок дії УВЧхвиль 1 місяць у селезінці збільшується кількість антитілоутворюючих клітин - плазмоцитів (р<0,05). Оцінка отриманих результатів у певній мірі узгоджується з даними Г.І.Виноградова (1982), які характеризують порушення Тсистеми імунітету під впливом ДМХ інтенсивністю 0,05 мВт/см². Більш високі рівні чинника, згідно з нашими спостереженнями, підвищують кооперацію лімфоцитів і макрофагів, посилюють перерозподіл нейтрофілів і лімфоцитів між кров'ю та кістковим мозком, активізують процеси регенерації їх попередників у кістковому мозку, селезінці, тимусі. Тривале опромінення при ГПЕ 0,5 мВт/см² порушує метаболізм ферментів лейкоцитів і процеси диференціації лімфоцитів, плазмоцитів, нейтрофільних гранулоцитів, клітин строми, а також суттєво змінює співвідношення Тлімфоцитів і Влімфоцитів у крові. Кількість Влімфоцитів збільшується і зростає вміст великих лімфоцитів з азурофільною зернистістю в цитоплазмі (очевидно, клітинкілерів). ДМХ більш високого рівня (різні режими генерації) підвищують індекс деструкції клітин за рахунок явищ пікнозу, каріорексису, лізису, фрагментації, вакуолізації, тобто призводять до формування явно патологічних змін у процесах імуногенезу. Деструктуровані клітини, особливо нейтрофіли, найчастіше з'являються в крові.

При інтенсивності УВЧопромінення 0,5 мВт/см² визначено динаміку й закономірності імуноцитоморфологічних порушень: зниження вмісту в кістковому мозку нейтрофільних гранулоцитів, посилення міграції лімфоцитів у кістковий мозок з виникненням "лімфоїдного піку, гіперплазія й гіпертрофія мієлоцитів, нейтропенія крові та кісткового мозку, активізація макрофагальної реакції клітин строми, стимуляція гуморальних чинників імунітету, ознаками чого є збільшення вмісту антитілоутворюючих клітин у кістковому мозку і селезінці та Влімфоцитів у крові. Отримані результати дозволяють заключити, що критеріальне значення для оцінки впливу УВЧвипромінювань на імунну систему мають кількісні зміни різних типів імунокомпетентних клітин в кістковому мозку, а не в крові, морфологічний склад якої в значній мірі залежить від реакцій перерозподілу клітинних елементів в тканинах організму. Тривале опромінення (12 міс, понад 0,5 мВт/см²) призводить до виникнення в кістковому мозку так званих лейкемоїдних реакцій мієлоїдного типу, які характеризуються гіперплазією та анізоцитозом нейтрофільних мієлоцитів і значним збільшенням у цитоплазмі гранулоцитів вмісту токсикогенної зернистості. Можливість лейкемоїдних реакцій в умовах дії 10сантиметрових хвиль на морських свинок і кроликів встановлена S.Baranski та P.Czerski (1976) за інтенсивності 3,5 мВт/см². Подібні патологічні зміни виникають також під впливом іонізуючої радіації, шоку, інфекції і мають тенденцію до зворотнього розвитку після припинення дії первинного чинника (А.Ф.Романова та ін., 2000).

Зниження мієлоїдноеритроїдного співвідношення й індексу дозрівання еритробластів відображують наявність реактивності і стимуляції регенерації еритроїдних клітин кісткового мозку при інтенсивностях поля 0,05 і 0,5 мВт/см². Опромінення 12 місяці (0,5 мВт/см²; БР, ІПР) активізує також процеси еритропоезу в селезінці. У відновний період після експозиції ДМХ підвищується мітотична активність нормоцитів. Разом з тим еритроїдні клітини виявилися стійкішими до опромінення, ніж інші, оскільки порушення їх диференціювання та підвищення деструкції виявлено лише за інтенсивностей 1 і 10 мВт/см².

Аналіз еритроцитограм крові свідчить, що при дії ЕМП (1 мВт/см²) збільшується кількість кислотостійких фракцій еритроцитів, очевидно, внаслідок інтенсивного розпаду старих і активного виходу їз кровотворної тканини молодих еритроцитів та ретикулоцитів. Але вміст еритроцитів у крові суттєво не змінюється, оскільки водночас посилюється їх регенерація й активізуються процеси еритропоезу і в кістковому мозку, і в селезінці. Гістохімічні дослідження показали, що продукт розпаду червоних тілець (гемосидерин) захвачується інтенсивніше, ніж у контролі, макрофагами ретикулярної строми селезінки й кісткового мозку.

Морфофункціональні зміни різних типів клітин в умовах тривалого опромінення інтенсивністю 0,05 мВт/см² (БР) та 0,1 мВт/см² (ІПР) мають адаптивний характер на відміну від виражених компенсаторних реакцій (0,5 мВт/см²) з явищами гіперплазії та гіпертрофії гранулоцитів і клітин строми, стійким зменшенням глікогену та лужної фосфатази в нейтрофілах, пригніченням їх поглинальної й травної функції (Н.М. Гончар, 1985). Однак, окремі цитологічні зміни кісткового мозку та селезінки при дії ЕМП інтенсивністю 0,05 мВт/см² свідчать про формування прихованих компенсаторних процесів в імунній системі. З підвищенням рівня та часу опромінення активізуються регенераційні процеси в кровотворній та лімфатичній тканинах на тлі збільшення індексу деструкції клітин (110 мВт/см², БР і 2,5 мВт/см², ІПР). Експозиція щурів 12 місяці (10 мВт/см²) призводить до патологічних змін у кровотворній тканині, тимусі, крові: значне посилення деструкції клітин, цитопенії, проліферативної активності, лейкемоїдних реакцій, порушення диференціації клітин та, за даними А.М.Шеметун (1985) - підвищення цитогенетичних ефектів.

Реакції кісткового мозку мають хвилястий характер: вже після першої експозиції ЕМП (0,510 мВт/см²) крім лейкоцитарних зрушень виявлено зміни біоритму мітотичної активності. Після 210 сеансів опромінення посилюються компенсаторні процеси (з явищами клітинної гіперплазії та гіпертрофії й прискореним дозріванням гранулоцитів, тромбоцитів, еритроцитів). За рівнів понад 1 мВт/см² ефекти стимуляції регенерації після 12 місяців опромінення супроводжуються задержкою диференціації базофільних нормоцитів, мієлоцитів, промегакаріоцитів. Проліферація клітин посилюється, індекс деструкції зростає.

При дії ЕМП УВЧдіапазону 1 місяць (0,015; 0,03;0,05 мВт/см² по 10 днів, безперервний режим) адаптаційні реакції системи крові у здорових щурів реалізуються, перш за все, шляхом збільшення в кістковому мозку в межах фізіологічної норми чисельності клітин імунної системи: лімфоцитів, плазмоцитів, макрофагів із прискоренням процесів диференціювання мікрофагів. В організмі тварин, ослабленому внаслідок експериментальної гіпертонії, здебільшого активізуються компенсаторні реакції бластних, ретикулярних клітин, мієлоцитів на тлі підвищення індексу деструкції. Здобуті дані відображують посилення порушень диференціації мієлокаріоцитів у цих тварин при інтенсивностях ЕМП 0,0150,05 мВт/см² навіть за умов ступеневої адаптації (внаслідок застосування поступово зростаючої інтенсивності впродовж одного місяця опромінення), що є критерієм їх несприятливого впливу. Звідси випливає потреба подальшої корекції існуючих гігієнічних нормативів ДМХ з урахуванням реакцій хворого організму.

Не менш важливою ланкою біологогігієнічної оцінки ДМХ є врахування їх поєднаної дії з чинниками іншої природи, що виявлено на прикладі дії на кістковий мозок ЕМП (2375 МГц, 10 сеансів, 7 год/день) та барометричної гіпоксії (як функціонального навантаження). Оскільки реакції клітин імунної системи щурів при цьому не відрізняються від аналогічних показників тварин, попередньо експонованих 10 сеансів при ГПЕ 0,05 мВт/см², підтверджується наявність стану резистентності останніх. Але дефіцит кисню збуджує репродукцію нормоцитів у опромінених і стимулює процес еритропоезу, що віддзеркалює наявність потенціюючого впливу обох чинників, відсутність очікуваної адаптації і резистентності в еритроні після 10 сеансів ДМХ, розвиток прихованих компенсаторних процесів.

Тимчасова активізація компенсаторних реакцій під впливом УВЧхвиль має захисне значення. У дослідах із екзогенним клонуванням кісткового мозку щурів, експонованих 10 днів (10 мВт/см²) реципієнтам, які опромінені рентгенівським апаратом летально, виявлено позитивний ефект введення кісткового мозку, а також попередньої (до дії іонізуючої радіації) експозиції щурів в ЕМП УВЧ, що на кілька діб продовжує життя летально експонованих тварин. Очевидно, виявлений модифікаційний вплив ДМХ і кісткового мозку зумовлюється підвищенням регенераційної здатності бластних та імунокомпетентних клітин внаслідок їх дії. Збільшення кількості останніх у кістковому мозку, а також посилення процесів регенерації після 10ти експозицій дозволяє заключити, що у кістковому мозку на фоні напруження адаптаційних реакцій і цитологічних пошкоджень активізуються клітинні механізми для відновлення кровотворної функції та процесів імуногенезу. З позицій гігієнічної оцінки цих результатів варто відзначити, що початкова стимуляція компенсаторних процесів під впливом ДМХ, яка є закономірним явищем і відображує формування стану резистентності у здоровому організмі, свідчить про позитивне значення цитологічних змін кровотворної тканини для відновлення гомеостазу. Але при більш тривалому опроміненні ці явища супроводжуються порушенням диференціації та репродукції клітин й посиленням цитогенетичних ефектів. Звідси випливає, що стимуляція регенерації кровотворних клітин є ранньою ознакою небезпечності чинника.

Мітотичний індекс мієлокаріоцитів підвищується після дії ДМХ 30 хв (50 мВт/см²) і знижується після 7 годин (35 мВт/см²), що відображує динаміку формування стресреакції, яка може бути пов'язаною зі змінами у мітотичному циклі, особливо з процесами, які відбуваються в блоках "синтез ДНКпостсинтетична фаза" (SG₂) та "постсинтетична фазамітоз" (G₂М). При опроміненні щурів лінії Вістар (0,5 мВт/см²) мітотична активність також залежить від експозиції (табл. 1).

Таблиця 1

Статмокінетичний індекс мієлокаріоцитів щурів при дії ДМХ (0,5 мВт/см²)

Перша хвиля гальмування статмокінетичтичного індексу (Сі) відповідає пе ребуванню клітин у блоці G₂М (упродовж 11,5 год опромінення +1,5 год цирку

ляції в організмі колхіцину). Далі динаміка Мі зміщується відносно контролю.

Здобуті результати характеризують наявність впливу ЕМП УВЧ низького рівня на генетичний апарат, що підтверджують дані цитофотометрії ДНК (рис.2) і цитоавторадіографії. Так, зміни маси ДНК у недиференційованих клітинах та розподіл клітин за фазами мітотичного циклу свідчать про гальмування через 12 год після дії ЕМП (7 год, 0,5 мВт/см²) синтезу ДНК, що викликає зрушення ритму мітотичної активності клітин та кінетики проходження окремих фаз мітотичного циклу. Через 7 діб кількість клітин у фазі синтезу ДНК все ще зменшена і зростає число анеуплоїдних клітин. Зміни в мітотичному циклі, очевидно, є однією з основних причин збільшення кількості патологічних форм мітозу та наслідком негативного впливу ЕМП на генетичний апарат. Підрахунок останніх у сумарній популяції стовбурових і комітованих клітин засвідчує, що ДМХ посилюють, перш

Рис. 2 Розподіл сумарної популяції недиференційованих клітин за фазами мітотичного циклу та масою ДНКчерез 12 год і 7 діб після дії ДМХ на нелінійних щурів.

На осі абсцис: 13 розподіл клітин у мітотичному циклі (1 фаза G₀, 2 фаза S, 3 фаза G₂), 4 анеуплоїдні клітини з масою ДНК >4с, 5 гіпоплоїдні клітини, ДНК<2с. На осі ординат число клітин в %. А контроль; Б дослід (через 12 год після опромінення); В дослід (через 7 діб після опромінення).

за все, патологію, викликану формуванням мітотичного веретена і пошкодженням хромосом: склеювання хромосом у профазі, їх розсіювання у метафазі, утворення мостів. При інтенсивності 0,05 мВт/см² (1 місяць дії) виникає тенденція до підвищення загальної кількості патологічних форм мітозу: в контролі - 18,642,67 %, у досліді 24,212,08 % (t=1,65). За ГПЕ 0,5 мВт/см² збільшується число мостів в ана і телофазі серед бластних клітин. В контролі трапляються одиночні мости хромосом, при опроміненні 1 місяць їх вміст становить 8,021,14 % (р<0,05).