Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 10
Глава 2. Материалы и методы исследования 34
2.1. Объект исследования 34
2.2. Экспериментальные методы исследования 34
2.3. Методы математической обработки результатов эксперимента 39
Глава 3. Результаты исследований 44
3.1. Влияние ЭМИ КВЧ на репродуктивный процесс и постэмбриональное развитие потомства мышей линий С57/В16 и Balb 44
3.2. Влияние ЭМИ КВЧ на репродуктивный процесс и постэмбриональное развитие потомства крыс линии Вистар 67
3.3. Отдаленные последствия воздействия ЭМИ КВЧ на крыс линии Вистар 72
3.4.Влияние ЭМИ КВЧ на особенности сперматогенеза у самцов крыс линии Вистар 76
Глава 4. Математический анализ полученных экспериментальных данных 82
4.1. Математический анализ результатов воздействия ЭМИ КВЧ на мышей линии С57/В16 и Balb 82
4.2. Математический анализ результатов воздействия ЭМИ КВЧ на крыс линии Вистар 94
Заключение 100
Выводы 103
Практические рекомендации 104
Список используемой литературы 105
Приложение 123
- Методы математической обработки результатов эксперимента
- Влияние ЭМИ КВЧ на репродуктивный процесс и постэмбриональное развитие потомства крыс линии Вистар
- Отдаленные последствия воздействия ЭМИ КВЧ на крыс линии Вистар
- Математический анализ результатов воздействия ЭМИ КВЧ на крыс линии Вистар
Введение к работе
Результаты активно развиваемой последние 15-20 лет магнитобиологии свидетельствуют о том, что живой организм восприимчив к низкоинтенсивным электромагнитным излучениям (ЭМИ) [2, 5, 6, 10, 12-14, 18,22,27,29,37,51,58,61,62,66,75,76,97, 100, 102, 104, 108, 112, 115, 122, 124, 126]. В области экспериментальной биологии и медицины уделяется внимание изучению отклика живого организма на воздействие природных и искусственных (технических) ЭМИ нетепловой интенсивности, как факторов, вызывающих биотропные эффекты.
К настоящему времени выдвинуто несколько концепций облучения биообъектов низкоинтенсивными ЭМИ, однако однозначного ответа пока не получено [17, 11, 134]. Физическая природа биологических эффектов низкочастотных магнитных полей (МП) по-прежнему остается неясной. Для их объяснения предложено множество гипотетических механизмов, суть которых отражена в ряде публикаций [15, 101]. Экспериментальные данные многочисленны и разнообразны. В экспериментах на клеточном и организменном уровнях зафиксированы эффекты, которые до настоящего времени не удается интерпретировать. Биологические эффекты электромагнитного излучения крайне высоких частот (ЭМИ КВЧ), или миллиметровых волн малой интенсивности с нетепловым действием, привлекают широкое внимание исследователей в связи с их использованием в медицине [133]. Этот вопрос имеет не только естественнонаучный интерес, но и практическое приложение: речь идет о широком, почти массовом внедрении в клинику методов крайневысокочастотной (КВЧ) в диапазоне воздействующего ЭМИ с частотами 30-300 ГТц, терапии [104, 115, 134]. При этом используются ЭМИ с Р < ЮмВт/кв.см., то есть ниже теплового порога воздействия. Полученные положительные терапевтические эффекты послужили основой для использования ЭМИ КВЧ в кардиологии, гастроэнтерологии и других областях практической медицины. Вместе с тем, остаются неизвестными тонкие механизмы воздействия ЭМИ КВЧ на
различных уровнях организации живого от субклеточного, клеточного и до
органного. Недостаточно исследовались отдаленные эффекты, формирующиеся в результате проведения КВЧ-терапии. Поэтому Тульская научная биофизическая школа изначально взяла ориентацию на выявление как саногенных, так и патогенных эффектов облучения ЭМИ КВЧ. Выполненные ранее в этом направлении исследования касались изменений, происходящих в отдельных органах и системах, непосредственно не связанных с процессом репродукции, что обусловлено ограничением по времени серий экспериментов. Выдвигались лишь теоретические предположения [4, 5, 7, 24, 59, 105].
Актуальность исследования:
обусловлена необходимостью изучения биофизической специфики воздействия внешних низкоинтенсивных электромагнитных полей и магнитных полей на живой организм на субклеточном, клеточном уровнях, и отсутствием точных научных данных по влиянию ЭМИ КВЧ на репродуктивную функцию и постэмбриональное развитие организма [13, 14, 39, 45].
Исследования по данной тематике имеют важное значение для биофизической науки, и для других областей биологии и медицины, как раскрывающие новые аспекты практического использования электромагнитных и магнитных полей [123, 126].
Во всей мировой практике фундаментальные исследования по каким-либо разработкам проводятся прежде внедрения данной разработки в практику. В столь важном аспекте, как воздействие полей на живой организм неоспоримо значим этот подход: первоначально доскональное исследование воздействия на целостный живой организм любой предлагаемой к внедрению аппаратуры в эксперименте на животных с последующей экстраполяцией результатов эксперимента на человека [24].
В мировой научной литературе рассматривается реальная возможность развития отдаленных последствий, обусловленных нарушениями репродуктивного процесса у людей, длительно подвергавшихся воздействию
электромагнитных полей. Проведенный анализ существующих публикаций позволяет сделать вывод об актуальности проблемы дальнейшего исследования физических факторов, способствующих нарушению репродуктивной функции, а также патологических отклонений в период постэмбрионального развития, как в первом, так и в последующих поколениях [136].
Таким образом, на сегодняшний день актуальной проблемой является постановка вопроса об оправданности столь широкого внедрения аппаратуры КВЧ-терапии: необходимо изучение всестороннего воздействия на целостный живой организм, в частности, главную функцию живого — воспроизведение себе подобных. Одним из основных вопросов, требующих решения, является вопрос о проявлениях в ряду поколений последствий локального воздействия ЭМИ КВЧ.
Объект исследования:
Процесс репродукции и постэмбрионального развития млекопитающих (лабораторных грызунов).
Предмет исследования:
Изменения критериев и показателей, характеризующих сохранность репродуктивной функции и постэмбриональное развитие животных в результате воздействия низкоинтенсивного ЭМИ КВЧ на родительское поколение, а также последствия воздействия низкоинтенсивного ЭМИ КВЧ на целостный живой организм
Цель исследования:
Изучение последствий воздействия фактора ЭМИ КВЧ на репродуктивную функцию и постэмбриональное развитие млекопитающих путем экспериментального исследования.
Задачи исследования:
Изучить репродуктивный процесс у мышей линии С57/В16 и Balb, подвергшихся воздействию ЭМИ КВЧ в родительском поколении.
Исследовать особенности сперматогенеза самцов крыс линии Вистар в результате воздействия ЭМИ КВЧ.
Изучить влияние ЭМИ КВЧ на плодовитость самцов крыс линии Вистар по результатам скрещивания.
Изучить отдаленные последствия влияния ЭМИ КВЧ.
5. Разработать математические модели, отражающие достоверность
полученных результатов и позволяющих прогнозировать отдаленные
последствия воздействия ЭМИ КВЧ на репродуктивную функцию.
Основные положения, выносимые на защиту:
Низкоинтенсивные ЭМИ КВЧ выступают как фактор, оказывающий влияние на репродуктивную функцию млекопитающих:
Особенности постэмбрионального развития характеризуются изменением таких критериев плодовитости, как уменьшение численности потомства, увеличение случаев гибели новорожденных, снижение веса новорожденных;
Отдаленные эффекты воздействия ЭМИ КВЧ проявляются в изменении таких критериев как живой вес, продолжительность жизни, нарушение репродуктивной функции.
В процессе сперматогенеза под воздействием низкоинтенсивных ЭМИ КВЧ формируются патологические процессы, приводящие к дегенерации и полиморфизму сперматозоидов;
Научная новизна:
Впервые прослежены последствия воздействия ЭМИ КВЧ на млекопитающих в ряду поколений.
Впервые выявлено влияние ЭМИ КВЧ на ряд показателей, характеризующих репродуктивный процесс млекопитающих.
Впервые исследовано воздействие ЭМИ КВЧ на сперматогенез млекопитающих, дана морфологическая оценка результатов дегенеративных изменений сперматозоидов на базе гистологического анализа.
Научно-практическая значимость работы:
В связи с активным внедрением в медицинскую и биологическую практику методов крайневысокочастотной (КВЧ), то есть в диапазоне ЭМИ с частотами 30-300 ГГц, крайне важно всестороннее исследование данного воздействия с учетом как положительных, так и отрицательных биологических эффектов, формирующихся вследствие воздействия ЭМИ КВЧ на одну из главных функций живого — репродуктивную. Выявление указанных эффектов предпринято в данной работе путем проведения пролонгированного эксперимента на грызунах, результаты которого послужили основанием для теоретических выводов и практических рекомендаций о влиянии ЭМИ КВЧ на воспроизводство потомства и сохранение популяции и вида как такового с учетом отдаленных последствий.
Публикации:
По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, из них 5 в центральной печати , в реферируемых изданиях.
Апробация работы:
Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на конференциях:
- четвертой Всероссийской университетской научно-практической конференции «Актуальные проблемы жизнедеятельности организма и экология окружающей среды» (Томск, 2005).
- третьей всероссийской научно-практической конференции «Роль
социальных, медико-биологических и гигиенических факторов
формирования здоровья населения» (Пенза, 2005).
пятой Всероссийской университетской научно-практической конференции «Актуальные проблемы здоровья человека» (Томск, 2005).
- научно-практической конференции «Актуальные проблемы генетики
и фенетики (Томск, 2006).
пятой Всероссийской университетской научно-практической конференции молодых ученых и студентов по медицине (Тула, 2006).
Работа апробирована на совместном заседании кафедры медико-биологических дисциплин и кафедры пропедевтики внутренних болезней медицинского факультета ТулГУ (Тула, 2006).
Внедрение результатов работы
Результаты исследования внедрены в учебный процесс кафедры медико-биологических дисциплин медицинского факультета ТулГУ и естественно-научного факультета ТГПУ, в научную работу кафедры патофизиологии ГОУ ВПО «РязГМУ», в практику экспериментально -биологической лаборатории Тульского областного экзотариума и научно-исследовательской работы НИИ НМТ.
Методы математической обработки результатов эксперимента
Для математической обработки и анализа проведенной выше информации в работе использовались методы математической статистики, такие, как факторный и корреляционный анализы, а также составлялись линии регрессии, которые позволяют предсказывать значения одного из показателей по ряду других показателей. Для сравнительного анализа опытных и контрольных выборок в работе использовался /-критерий Стьюдента, который позволяет сравнить средние значения в выборке и сделать вывод о равенстве или различии генеральных средних. Статистика критерия вычислялась по формуле где х,у- средние арифметические в экспериментальной и контрольной группах; ах.у- стандартная ошибка разности средних арифметических, которая находилась по формуле: где и, и пг соответственно величины первой и второй выборки. В случае равенства величин первой и второй выборки (и,=и2) стандартная ошибка разности средних арифметических рассчитывалась по формуле: где п - величина выборки. Подсчет числа степеней свободы осуществлялся по формуле: при численном равенстве выборок к = 2п-2. Далее сравнивалось полученное эмпирическое значение t3Mn с теоретическим значением /-распределения Стьюдента. Если t%wl tKpum, то нулевая гипотеза Н0, состоящая в том, что разница между генеральными параметрами сравниваемых групп равна нулю, принималась.
В этом случае считалось, что различия, наблюдаемые между средними величинами опыта и контроля, носят не систематический, а случайный характер. В противном случае, если t3Mn tK[mm, нулевая гипотеза Но отвергалась, и считалось, что различия, наблюдаемые между средними величинами опыта и контроля, достоверны. Таким образом, выявлялся факт изменчивости изучаемого явления при определенных условиях. Кроме сравнительного анализа и проверки достоверности результатов, был выявлен факт изменчивости ряда показателей под действием ЭМИ КВЧ. Для выявления тенденции к изменению того или иного показателя использовался регрессионный анализ. Проверка гипотезы об отсутствии или наличии тенденции осуществлялась с помощью критерия Аббе. Критерий Аббе предназначен для проверки гипотез о равенстве средних значений, установленных для 4 п 60 взаимно независимых нормально распределенных выборок. Эмпирическое значение критерия Аббе вычислялось по формуле: где х- среднее арифметическое из выборки, п - число значений в выборке. Согласно критерию Аббе, гипотеза о равенстве средних отклонялась (принималась альтернативная гипотеза о наличии тенденции), если значение статистики q.3Mn qKpum. Табличное (критическое) значение статистики определялось из таблицы для q- критерия Аббе. В работе был проведен корреляционный анализ, позволяющий установить сильную зависимость между временем воздействия ЭМИ КВЧ и такими показателями, как количество новорожденных, вес, а также динамикой сперматогенеза (процент не измененных и дегенеративных сперматозоидов).
Вычислялся коэффициент корреляции, который служит мерой линейной взаимосвязи между двумя измеряемыми величинами. Он может принимать значения между +1 и -1. Если он равен нулю, то линейная связь между JC и у отсутствует. Если он равен +1 или -1, то связь строго линейная. В работе использовалась примерная шкала для коэффициента корреляции, позволяющая судить о тесноте связи между признаками. Если коэффициент корреляции принимал значения 0,5-f 0,6, то связь считалась средней; значение, меньше, чем 0,5, указывало на слабую связь и лишь при значении коэффициента корреляции, превышающего 0,7, можно было судить о сильной связи. Вычислялся коэффициент корреляции Пирсона по формуле: где хг значения, принимаемые в первой выборке X, у, - значения, принимаемые во второй выборке Y, х- среднее значение по X, у- среднее значение по Г. Для описания патологического процесса в работе использовался метод факторного анализа, с помощью которого решались следующие задачи: - отыскание скрытых, но объективно существующих закономерностей, которые определяются воздействием внутренних и внешних причин на изучаемый процесс;
Влияние ЭМИ КВЧ на репродуктивный процесс и постэмбриональное развитие потомства крыс линии Вистар
В настоящем исследований продолжено изучение возможного механизма воздействия физических полей на репродуктивную функцию и постэмбриональное развитие лабораторных грызунов. В связи с тем, что в предыдущей серии экспериментов, выполненных на мышах линий С57/В16 и Balb было установлено, что формирование патологических эффектов непосредственно связано с нарушением репродуктивной функции, подвергшихся воздействию ЭМИ КВЧ, было принято решение в проведение серии экспериментов на крысах линии Вистар для подтверждения возможных изменений, в частности, в процессе сперматогенеза. В данном экспериментальном исследовании воздействию подвергались только половозрелые самцы, дававшие ранее полноценное потомство. Экспериментальная группа была сформирована из 10 самцов в возрасте десяти месяцев, весом 450 - 480 г, которые подвергались воздействию ЭМИ КВЧ в соблюдением режима и параметров, использованных в эксперименте на мышах.
Суть эксперимента заключалась в том, что после каждого сеанса самцы подсаживались к самкам, не подвергавшимся воздействию ЭМИ КВЧ. Самки отсаживались от самцов по мере формирования признаков беременности, которые появляются на одиннадцатые - тринадцатые сутки после оплодотворения.
Контрольная группа была сформирована также из десяти половозрелых крыс - самцов в возрасте десяти месяцев, весом 450 — 480 г, которые подсаживались к контрольным самкам одновременно с самцами из экспериментальной группы. Суммарное время воздействие ЭМИ КВЧ на самцов давших потомство составило от 3,5 до 24,5 часов. Количество новорожденных, полученных от родительского поколения, зависело от суммарного времени воздействия ЭМИ КВЧ. Самцы, подвергшиеся воздействиюЗ,5 и 7 часов дали потомство численностью по 14 и 10 особей в каждой семье. От самцов подвергшихся воздействию ЭМИ КВЧ в течение 10,5; 14; 21 и 24,5 часов было получено по 14, а от самца с суммарным временем воздействия 17,5 часов было получено 12 крысят. Три семьи, сформированные из самцов, подвергшихся суммарному времени воздействия ЭМИ КВЧ 28; 31,5 и 35 часов потомства не дали.
Количество новорожденных крысят в первом поколении экспериментальной группы больше такового в контрольной группе. Из десяти самок контрольной группы пять принесли по девять детенышей, две по десять, одна — двенадцать и две по семь детенышей. В среднем количестве детенышей, принесенных самками экспериментальной группы, составило 13,1. Среднее количество детенышей для самок контрольной группы составило 9,3, что соответствует показателям нормы. Для крыс линии Вистар численность потомства в норме составляет от 6 до 12 крысят. Пять из семи самок принесли по 14 новорожденных крысят в помете. Таким образом, в первом этапе эксперимента было выявлено стимулирующие воздействие ЭМИ КВЧ на репродуктивную функцию самцов при условии суммарного времени воздействия от 3,5 до 24,5 часов.
Из каждого помета, как экспериментальной, так и контрольной группы было оставлено по одному самцу первого (F1) поколения до достижения половозрелости с целью проверки сохранения репродуктивной функции и получения последующих поколений. Крысы первого (F1) поколения, так же как и мыши не подвергались воздействию ЭМИ КВЧ. Было сформировано семь пар, так как только семь самцов, подвергавшихся воздействию ЭМИ КВЧ, дали потомство. Первые три пары, общее суммарное время воздействия ЭМИ КВЧ на отцов которых составило от 3,5 до 10,5 часов, принесли по 8-12 детенышей, что соответствует норме. Оставшиеся четыре пары от четвертого, пятого, шестого и седьмого самцов с общим суммарным временем воздействия ЭМИ КВЧ от 14 до 24,5 часов, принесли от 1 до 4 детенышей, что гораздо меньше нормы для крыс данной линии. Потомство слабое, менее 4,5 граммов. В двух случаях получено нежизнеспособное потомство, численностью 1-2 крысенка, погибших в первые сутки после рождения. Погибшее потомство было получено от самцов, чьи родители подверглись суммарному времени воздействия ЭМИ КВЧ 28 и 31,5 часа.
В контрольной группе семей, сформированных из самцов поколения F1, было получено все десять жизнеспособных пометов, численностью от 8 до 12 крысят, что соответствует показателям нормы. Новорожденные крысята имели вес от 4,5 до 6 г, в дальнейшем были использованы для формирования новых контрольных семей.
Дальнейшее продолжение эксперимента предполагало формирование новых экспериментальных семей с подсадкой к самкам самцов из поколения F2 и получение последующих поколений с F3 по F10, но вследствие того, что от семей поколения F2 самцы были получены в четырех пометах, удалось сформировать только четыре новые семьи поколения F3. От двух семей было получено нежизнеспособное потомство, погибли в первые сутки после рождения. Данное потомство было получено от крыс, чье родительское поколение (Р) подвергалось суммарному времени воздействия от 14 до 24,5 часов. От двух семей поколения F3 было получено жизнеспособное потомство численностью от 8 до 12 крысят с нормальным весом, которое послужило материалом для формирования поколений с F4 по F10. Родительское поколение подвергалось суммарному времени воздействия ЭМИ КВЧ от 3,5 до 10,5 часов.
На основании полученных результатов подтверждается предположение о возможном нарушении репродуктивной функции самцов подвергшихся воздействию ЭМИ КВЧ, так как не от всех самцов, задействованных в эксперименте, было получено жизнеспособное потомство, либо получить потомство не удалось. Нарушение репродуктивной функции у самцов группы, подтверждается тем, что во всех случаях скрещивание проводилось с интактными самками не имевших нарушение репродуктивной функции. Обращает на себя внимание факт завышенного количества новорожденных до 14 в первом (F1) поколении. Для самки крысы по данным литературных источников, данных питомников и лабораторий по разведению животных норма составляет от 6 до 12 новорожденных крысят.
Потомство было получено только от самцов, общее суммарное время воздействия ЭМИ КВЧ на которых составило от 3,5 до 24,5 часов. Самцы, общее суммарное время воздействия ЭМИ КВЧ на которых составило от 28 до 35 часов, не дали потомства по результатам скрещивания их с самками, не подвергавшимися воздействию ЭМИ КВЧ.
По результатам скрещивания самцов и самок следующего (F1) поколения, полученного от самцов, подвергшихся воздействию ЭМИ КВЧ, выявлено сохранение репродуктивной функции, так как от всех пар F1 получено потомство. Однако, в F2 поколении, полученном от Р-самцов, общее суммарное время воздействия ЭМИ КВЧ на которых превышало 14 часов (до 24,5 часов) получены немногочисленные пометы, слабое, в некоторых случаях нежизнеспособное потомство.
Отдаленные последствия воздействия ЭМИ КВЧ на крыс линии Вистар
Наблюдения за самцами экспериментальной группы на протяжении четырех месяцев, с целью выявления отдаленных эффектов осуществлялись с момента отсаживания самца после скрещивания с самкой, не подвергавшейся воздействию ЭМИ КВЧ. Учитывались такие критерии как: вес, продолжительность жизни после эксперимента (в сравнении с контролем и средней продолжительностью жизни крыс согласно литературным источникам), нарушение репродуктивной функции в последующих поколениях, выявление синдрома раннего старения организма.
Самцы экспериментальной и контрольной групп были взвешены непосредственно перед началом эксперимента. Спустя 3 месяца со времени начала эксперимента было отмечено ухудшение состояния, выражавшееся в исхудании самцов, выпадении шерсти, атрофические изменения кожных покровов, которые были наиболее выражены у самцов, подвергшихся продолжительному воздействию ЭМИ КВЧ, а именно, начиная с суммарного времени экспозиции более 17,5 часов. В ходе эксперимента, взвешивание проводилось трехкратно на протяжении 6 месяцев наблюдения. Средний вес самцов экспериментальной группы на начало эксперимента составил 470 грамм. Средний вес контрольной группы составил 468 грамм. Промежуточное взвешивание на момент, когда воздействие ЭМИ КВЧ было завершено, показало, что средний вес самцов экспериментальной группы снизился до 404 граммов. В контрольной группе наблюдалось увеличение веса до 493 граммов. Окончательное взвешивание в экспериментальной группе показало, что средний вес самцов составил 441 грамм. В контрольной группе средний вес на момент окончательного взвешивания возрос до 506 граммов.
Результаты первоначального, промежуточного и окончательного взвешивания самцов экспериментальной и контрольной групп представлены в таблице №11. На основании результатов обследования и данных взвешивания самцов экспериментальной группы было выявлено, что в то время как у самцов контрольной группы фиксировался прирост в весе и не наблюдалось изменений общего состояния, у крыс экспериментальной группы фиксировалась потеря в весе и наблюдалось ухудшение состояния,
В то время, когда у самцов контрольной группы фиксировалась прибавка веса, у самцов экспериментальной наблюдалось снижение веса и гибель самцов. Продолжительность жизни крыс зависела от суммарного времени воздействия ЭМИ КВЧ.
Данные по изменению веса в экспериментальной и контрольной группах представлены в таблице №12. Сначала была зафиксирована гибель самца в возрасте пятнадцати месяцев, общее суммарное время воздействия ЭМИ КВЧ на которого составило 35 часов. В возрасте шестнадцати месяцев пали девятый и восьмой самцы с общим суммарным временем воздействия ЭМИ КВЧ -31,5-28 часов. Далее в возрасте семнадцати, восемнадцати и девятнадцати месяцев пали седьмой, шестой и пятый самцы с общим суммарным временем воздействия ЭМИ КВЧ - 24,5-17,5 часов.
Данные по летальности в группе экспериментальных самцов представлены в таблице №13. Выявленные морфологические изменения свидетельствуют: под воздействием низкоинтенсивных ЭМИ КВЧ нарушается взаимодействие центриолей, которые при нормальном делении клеток отодвигаются друг от друга и действуют синергически во время процесса образования жгутиков. В случаях атипичного развития происходит расщепление центриолей, которые дают удвоение проксимального отдела жгутиков, если центриоли развиваются до образования жгутиков, происходит формирование 2 и более отдельных жгутиков.
Наряду с патологическими изменениями центриолей, наиболее вероятной причиной появления аномальных сперматозоидов является дисбаланс в аппарате деления на уровне хромосом. Увеличение размеров и деформация головки сперматозоидов свидетельствует об увеличении содержания ДНК в головках диплоидных сперматозоидов; это указывает на аномалии конъюгации во время мейоза и нарушения второго деления созревания половых клеток.
Численные данные по исследованию влияния ЭМИ КВЧ на динамику сперматогенеза у крыс линии «Вистар» позволили получить следующие результаты. Для проверки тенденции к увеличению процента дегенеративных сперматозоидов, а, следовательно, уменьшению неизмененных сперматозоидов использовался критерий Аббе. Эмпирическое значение критерия Аббе яэмп = 0,102, а критическое значение при п=10 и уровне значимости 0,001 равно q КРИТ = 0,2408. Таким образом, цЭмп Ч КРИТ, что указывает на наличие тенденции к увеличению числа дегенеративных сперматозоидов, а, следовательно, к уменьшению числа неизмененных сперматозоидов с увеличением времени воздействия ЭМИ КВЧ.
Для прогнозирования изменения процента дегенеративных и неизмененных сперматозоидов в зависимости от времени воздействия ЭМИ КВЧ были получены следующие регрессионные модели. Регрессионная модель зависимости процента дегенеративных сперматозоидов от времени воздействия ЭМИ КВЧ:
Математический анализ результатов воздействия ЭМИ КВЧ на крыс линии Вистар
В процессе математического анализа данных опытной и контрольной групп самцов крыс линии «Вистар». /-критерий Стьюдента применялся для сравнения показателей живого веса самцов крыс и для сравнения количества новорожденных в пометах экспериментальной и контрольной групп. Применение /-критерия Стьюдента показало, что различия, наблюдаемые между средними величинами опыта и контроля при сравнении показателей живого веса (первоначальное взвешивание), носят не систематический, а случайный характер, так как t3Mn = 0,358, число степеней свободы к=18, tKpum = 2,101 для 5%- ого уровня значимости. Значение t3Mn tK[mm4 нулевая гипотеза принимается на высоком уровне значимости (Р 0,05). Что касается последнего взвешивания, то здесь разница между средними величинами опыта и контроля достоверна, так как /аи„ = 6,566, число степеней свободы к=13, tKpum =4,221 для 0,1%- ого уровня значимости и значение t,m Kpum (Р 0,001). Сравнение количества новорожденных в пометах с помощью /-критерия Стьюдента также указывает на достоверность различий между средними величинами опыта и контроля. Значение статистики критерия tJMn = 7,026, число степеней свободы к=18, tKpum =3,922 для 0,1%- ого уровня значимости. Таким образом, t0Mn tKpum, разница между средними величинами опыта и контроля достоверна (Р 0,001). Результаты проведенных экспериментальных исследований (предположение о возможном нарушении репродуктивной функции самцов подвергшихся воздействию ЭМИ КВЧ) обрабатывались с помощью факторного и регрессионного анализа.
При составлении моделей использовались следующие обозначения: PRM_VES — промежуточное взвешивание; PERV_VES - первоначальное взвешивание; POSVES - последнее взвешивание; DATAROD -дата родов; NOVORGjO - количество новорожденных в помете (опыт); TJCVCH- время воздействия ЭМИ КВЧ; VOSRASTF - возраст самок F1; Основную нагрузку из двух полученных факторов несет первый фактор, который указывает на зависимость показателей, входящих в данный фактор, от времени воздействия ЭМИ КВЧ. Особенно это относится к таким показателям, который несут наибольшие факторные нагрузки в данном факторе (последнее взвешивание, количество новорожденных в помете (опыт), количество детенышей в помете в семьях F1). На основании результатов факторного анализа были получены регрессионные модели зависимости ряда показателей, входящих в первый фактор от показателя с наибольшей факторной нагрузкой T_KVCH. Уравнение регрессии, позволяющее прогнозировать количество новорожденных в помете в зависимости от времени воздействия ЭМИ КВЧ, имеет вид: NOVORGJD = 18,0000 - 0,457143 T_KVCH. Уравнение описывает 55,932% дисперсии зависимой переменной, множественный коэффициент корреляции равен 0,74788 (р 0,01). Модель статистически значима (р 0,0005). Коэффициент регрессии показателя T_KVCH также является значимым с р 0,01. Более высокую точность прогноза имеет следующая регрессионная модель: NOVORGJD =-3,37107 +0,108443 TJCVCH+0,605985 DATA_ROD. Модель позволяет прогнозировать количество новорожденных в помете в зависимости от времени воздействия ЭМИ КВЧ и даты родов (сутки после ссаживания). Модель также статистически значима (р 0,05). Множественный коэффициент корреляции для показателей, входящих в уравнение, равен 0,98757 (р 0,0001), объясненная доля дисперсии зависимой переменной составляет 97,529%.
Наиболее значимым в уравнении является коэффициент регрессии показателя DATA_ROD (р 0,0001). Рис.32. Поверхность регрессии, описывающая прогнозный эффект для показателя NOVORGO, в зависимости от времени воздействия ЭМИ КВЧ и даты родов. Зависимость количества детенышей в помете в семьях FIOT времени воздействия ЭМИ КВЧ и возраста самок F1 выражена с помощью следующего уравнения: COLVO_DE =14,50488 -0,020633 VOSRASTF-0,461525 T_KVCH. Модель статистически значима по критерию Фишера (р 0,005). Данная модель также обладает высокой точностью прогноза. Множественный коэффициент корреляции равен R=0,90089 (р 0,005), объясненная доля дисперсии переменной COLVODE здесь также достаточно велика и составляет 81,161%. Наиболее значимым в уравнении является коэффициент регрессии показателя T_KVCH (р 0,005). Поверхность регрессии для данного уравнения изображена на рисунке 33. Высокую прогнозную точность дает уравнение зависимости последнего взвешивания от времени воздействия ЭМИ КВЧ. Множественный коэффициент корреляции R равен 0,89257 (р 0,0005), модель описывает 79,668% дисперсии зависимой переменной: POS__VES =598,5333 -19,6433 T_KVCH. Модель статистически значима по критерию Фишера (р 0,0001). Коэффициент регрессии показателя T_KVCH является значимым с уровнем значимости р 0,0005.
