Введение к работе
Актуальность проблемы. Интенсивное развитие беспроводных
технологий и распространение в быту мобильных средств
телекоммуникаций сопряжено с тем, что человек постоянно находится под
влиянием электромагнитного поля радиочастотного диапазона (ЭМП РЧ).
По сравнению с другими источниками ЭМП РЧ, у сотового телефона
существуют свои отличительные особенности: круглосуточное хроническое
облучение происходит на максимальном приближении, частота и
продолжительность воздействия контролируется пользователем,
воздействию ЭМП РЧ подвергается не только сам пользователь, но и окружающие его люди (Бобраков СИ.,2001; Маслов М.Ю., 2002; Григорьев Ю.Г., 2005, 2010). Изучение возможных последствий влияния на организм человека ЭМП радиочастотного диапазона актуализирует и тот факт, что значительную долю пользователей сотовой связи составляют дети и женщины репродуктивного возраста (Гичев Ю.П., Гичев Ю.Ю.,1999; Пальцев Ю.П., Измеров Н.Ф., Суворов Г.А. 2002; Вишняков М.Г., 2002; Григорьев Ю.Г. 2005; Дунаев В.Н., 2007).
Несмотря на многочисленные исследования отечественных и зарубежных ученых (Morgan,R.W.,Kelsh,M.A.2000; Григорьев Ю.Г. 2003; Foster,K.R.,Repachioli,M. 2004; Пряхин Е.А. 2007; Коломиец И.А. 2009 и др.), вопрос о биологических эффектах воздействия электромагнитного ПОЛЯ низкой интенсивности на организм человека и животных остается дискуссионным.
Среди многочисленных факторов электромагнитное излучение относится к числу тех, для определения степени негативного влияния которых требуется длительный период времени. Выявление возможных негативных последствий влияния ЭМП РЧ сопровождается изучением механизмов развития адаптивных реакций в организме на воздействие исследуемого фактора. Проведена комплексная оценка влияния ЭМП РЧ как антропогенного стресс- фактора на организменном, системном, клеточном и субклеточном уровне (Tice, R.,1999; Лушников К.В., Гапеев А.Б., Черемис Н.К.,2002; Пряхин Е.А.,2007, Коломиец И.А., 2009).
При изучении влияния ЭМП РЧ на биологические объекты доминирующим показателем отдаленных последствий является оценка репродуктивной функции и особенностей развития потомства облученных животных (Leach W. 1980; Nawrot et al. 1985; Brown-Woodman и Hadley,1988; Papworth T.A. 1995; Субботина Т.И., Яшин A.A., 2000; Терешкина, O.B., 2006).
Изучению генотоксического действия ЭМП РЧ на беременных животных посвящено ограниченное число исследований (Leach W.,1980; Крюков В.И., 2000). В связи с этим представляется актуальным проведение модельного эксперимента по изучению действия ЭМП РЧ на систему крови и
репродуктивную функцию экспериментальных животных и использование результатов для экстраполированного прогнозирования негативного влияния ЭМП РЧ на здоровье человека.
Цель исследования - выявить биологические эффекты воздействия электромагнитного поля радиочастотного диапазона на систему крови и репродуктивную функцию мышей линии СВА.
Задачи исследования:
Выявить совокупность изменений в системе крови (костный мозг, селезенка, тимус, периферическая кровь) беременных самок мышей СВА при воздействии электромагнитного поля радиочастотного диапазона.
Оценить генотоксическое действие ЭМП РЧ на клетки эритроидного ростка костного мозга и селезенки у беременных самок мышей СВА и их потомства.
Определить ранние и отдаленные эффекты влияния ЭМП РЧ на морфофункциональное состояние потомства облученных самок экспериментальных животных.
Научная новизна работы. Впервые проведено комплексное исследование влияния ЭМП радиочастотного диапазона на систему крови беременных экспериментальных животных и выявлены достоверные изменения: в красном костном мозге (смена дифференцировочного спектра в пользу лимфоидного ростка кроветворения и повышение пролиферативной активности клеток лимфоидного ряда, увеличение коэффициента ПХЭ/НХЭ), селезенке (снижение числа ядерных клеток), тимусе (повышение относительного числа бластных клеток), периферической крови (увеличение общего числа эритроцитов и лейкоцитов) по сравнению с интактными беременными животными.
Впервые установлен генотоксический эффект ЭМП РЧ (несущая частота 925 МГц, ППМ 1,2 мВт/см2) на клетки эритроидного ростка костного мозга и селезенки у беременных животных и плодов.
Определены изменения репродуктивной функции и
морфофункционального состояния потомства облученных животных на протяжении 3-х поколений, что выражалось снижением числа нормальных родов (выкидыши или рождение мертвых животных), сокращением общей численности потомства, снижением показателя выживаемости потомства до 30-ти дневного возраста в I и во II поколении, увеличением относительного числа сегментоядерных нейтрофилов в периферической крови у первого поколения потомства опытной группы мышей СВА.
Теоретическая и практическая значимость работы.
Результаты исследования отражают особенности развития биологических эффектов и компенсаторно-приспособительных реакций в
организме животных на воздействие электромагнитных полей радиочастотного диапазона в период беременности. Проведенные исследования позволяют расширить представления об адаптационно-компенсаторных процессах в организме экспериментальных животных при воздействии электромагнитных полей низкой интенсивности.
Полученные в работе данные включены в спецкурс «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды», спецкурс «Клеточные механизмы адаптации биологических систем к экологическим факторам» , спецкурс «Механизмы адаптации к факторам внешней среды в процессе онтогенеза человека» для студентов и магистрантов естественно-технологического факультета Челябинского государственного педагогического университета.
Полученные результаты исследования могут быть использованы научными центрами и лабораториями, занимающимися разработками проблем экологической безопасности и гигиенического нормирования, установления предельно допустимых уровней воздействия ЭМИ РЧ на репродуктивную функцию и развитие потомства экспериментальных животных.
Основные положения, выносимые на защиту:
Компенсаторно-приспособительные реакции в системе крови беременных экспериментальных животных на воздействие электромагнитного поля радиочастотного диапазона низкого уровня (несущая частота 925 МГц, ППМ 1,2 мВт/см , длительность экспозиции 10 минут ежедневно в течение 5 дней) проявляются в смене дифференцировочного спектра в сторону лимфоидного ростка кроветворения, повышении скорости пролиферации клеток костного мозга, в морфо функциональных изменениях в селезенке и тимусе на 2-ой -3-ей неделе беременности.
Генотоксический эффект ЭМП РЧ наиболее выражен у плодов облученных самок мышей СВА, что обусловлено повышением частоты содержания полихроматофильных эритроцитов (ПХЭ) с микроядрами в селезенке плодов по сравнению с костным мозгом беременных самок мышей СВА.
Наиболее выраженный эффект влияния ЭМП РЧ на течение беременности и развитие потомства отмечался у первого и второго поколения потомства мышей СВА, подвергнутых воздействию исследуемого фактора в период беременности.
Апробация материалов работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на VII Съезде Казахского физиологического общества с международным участием: «Современная физиология: от клеточно-молекулярной до интегративной -основа здоровья и долголетия» (Республика Казахстан, Алматы, 2011); на II Международной научно-практической конференции «Динамика научных исследований» (Przemysl, Польша, 2011); на XXI Съезде физиологического
общества им. И.П.Павлова (Калуга, 2010); на IV Съезде физиологов Урала
(Екатеринбург, 2009); на Международной научно-практической
конференции «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» (Челябинск, 2010); на I Всероссийской научно-практической конференции «Современные вопросы анатомии, гистологии и эмбриологии животных» (Казань, 2010); на XV Международной экологической студенческой конференции с элементами научной школы «Экология России и сопредельных территорий» (Новосибирск, 2010); на XLVIII Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 2010); на XLVII Всероссийской научно-практической конференции «Научное творчество молодежи» (Новосибирск, 2009); на научно-практической конференции «Проблемы экологии и экологического образования Уральского федерального округа» (Челябинск, 2009); на научных конференциях по итогам НИР профессоров, преподавателей, научных сотрудников и аспирантов ЧГПУ (Челябинск, 2008-2011).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 15 печатных работ, в т.ч. 4 публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 123 страницах компьютерного текста, иллюстрирована 10 рисунками и 22 таблицами. Библиографический указатель включает 220 наименований печатных работ (179 отечественных и 41 иностранных).
