Введение к работе
Актуальность темы: В комплексе физических факторов, оказывающих злияние на человека в условиях населенных мест, постоянно возрастает удельньпі еєс электромагнитных полей (5МП), Если в недалеком прошлом Sffl представляли интерес для гигкенгстов как профессиональная зредность, то сегодня в связи с бурним развитием отраслей их применения систематическому электромагнитному облучению подвержена значительная часть населения.
Известно, что электромагнитное излучение (ЭМИ) обладает высокой биологической активностью и при систематическом воздействии монет представлять определенную опасность для здоровья. Одной из наиболее чувствительных к действию ЭдГЛ систем организма является иммунная. 3 литературе описанії изменения ряда показателей ео состояния в условиях воздействия 'ЭМП СВЧ и УЗЧ диапазонов
(v,'iktor-Jodrr.cjc^akVi, 1977, Виноградов Г.И., 1982
«Roberts N.L.»
1983, Батанов Г.8. и др., I9S7,sainiowich h.j.', 1987 и др.). Единичные работы свидетельствуют об иммуномодулирующеа эффекта ЭМ1
ВЫСОКОЙ ЧаСТОГН (34) (LiburdyH., I977,LovelyH.H Др., 1977,Liddio С.
и др.", 1986). В большинстве из них ЭШ рассматриваются как профессиональная вредность, что и определяет методические подходы к изучения toe действия (Волкова А „П., <2укалова П.П. г 1972, 1973, Косова И.П., Шитикова О.Ю., 1988, Паэдерова-Вейлупкова Я. н др., 1988, Савин Б.М., Лобанова Е.А., I9C8). Другой особенностью этих исследований является преимущественная оценка неспецифических факторов защиты. Собственно го.мунные реакции практически не исследованы. Такт.' образом, влияние на иммунную систему о.'ЛІ 'лЧ изучено недостаточно. В то "е время, сіея-уЦ2СС) установлено, что вследствие различий в в!йЫ2аэ?.:ух мембранних потенциалах, Ш ВЧ (24 МГц) является более доКственни-т с стнопении лим'лцитов,
чем микроволны, иммуномодулирующий эффект которых хорошо известен. Э:.Ш 34 (3-3U МГц} наиболее распространены в окружающей среде. Они используются в различных технологических процессах и для решения задач информационного характера (радиосвязь, радиовещание). Под влиянием ЭМП ВЧ находятся значительные контингенти населения, как проживающие в местах размещения передающих ВЧ-радиостанций, так и лица, обслуживающие эти радиотехнические объекты. При такой ситуации ЭШ высокой частоты могут играть существенную роль в формировании иммунного статуса населения.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы было выявление закономерностей реагирования иммунной системы на действие ЭМП ВЧ и разработка предложений к нормированию данного фактора для населения. При этом решались следующие задачи:
-
Изучить характер распределения в окружающей среде ЭМП, создаваемых радиотехническими средствами декаметрових волн.
-
Определить характер и степень изменений Т- и В-систем иммунитета и неспецифических факторов защиты под влиянием ЭМП ВЧ.
-
Установить влияние ЗДОІ высокочастотного диапазона на формирование первичного иммунного ответа.
-
Определить биологическую значимость изменений со стороны иммунной системы организма при воздействии ЗМП ВЧ.'
-
Изучить возможности развития аутоиммунных сдвигов в организме в условиях воздействия ЭМП ВЧ-диапазона.
-
Определить наиболее информативные иммунологические показатели, пригодные, для использования в целях гигиенического нормирования.
1. Разработать рекомендации по обоснованию ПДУ воздействия ЁМП ВЧ-дяапаэона для условий населенных мест на основе показателей состояния ишунной системы.
Научная новизна и теоретическое значение работы. Основываясь на выявленных согласованных к взаимосвязанных изменениях различных параметров им.іунного статуса в период облучения и посла него, впервые установлены основные закономерности реагирования иммунной сйстєм,і на действие Э'Ш ПЧ и выделены сикптомокомплексн, присущие этой реакции. Установлено, что ЭМП ВЧ в зависимости от интенсивности и длительности воздействия индуцирует вторичный иммунодефицит транэиторкого типа, охватазащий клеточное и гуморальное звенья иммунной системы, развитие гиперчувствительности немедленного и замедленного типа и активация аутоиммунных процессов.
Впервые выявлено, что ЭМИ оказывают влияние на макрофагаль-«оо звено иммунной системы и лимфоцитарно-макрофагальное взаимодействие; лооткоизнке и численность субпопуляций Т-лиафоцитов, различных по езоей чувствительности к теофиллину; циркуляции в кропи иммунных комплексов; антиген-специфическоэ антитеяооо'разо-вонио.
Выявлено, что к действию ЗИП ВЧ чувствительны практически все звенья иммунной системы. Наибольшей чувствительностью обладают системы Т-лимфоцитов и мононуклеарно-фагоцитарная. Наиболее ин--формативны при оценке влияния ЗМП на иммунную систему следующие показатели: удельный вес распластанных макрофагов и.индекс торможения распластывания макрофагов в махрофагальном тесте, количественные характеристики субпопуляций Г-лимфоцитов, различных по своей чувствительности к теофиллину; содержание лейкоцитов, лимфоцитов, нейтрофилов и моноцитов в периферической крови.
Практическое значение работы. Разработан и апробирован оригинальный способ.оценки влияния факторов окружавдзй среды на иммунную систему, позволяющий выявить глубину вызванных ГйП из'лекеш-.й со сто-
роны различных факторов иммунитета и качество достигнутого в периоде последействия восстановления, заключающийся в определении параметров иммунного статуса в условиях функциональной нагрузки, созданной путем комбинированной иммунизации (Т-зависимый и Т-неэависимый антиген).
Разработана модификация теста Е-розеткообразования для выявления факта сенсибилизации лимфоцитов и предложен показатель для его оценки в условиях воздействия ЭМП.
Разработана высокочувствительная модификация макрофагального теста для оценки состояния клеточных реакций иммунитета и РГЗТ при действии факторов электромагнитной природы, позволившая повысить точность исследований.
Предложен количественный способ выявления противомоэговых аутоактител, основанный на методах иммуноферментного анализа.
Осуществлена сравнительная оценка информативности 42 показателей состояния различных звеньев иммунной системы и рекомендован комплекс^наиболее чувствительных методов и тестов для целей гигиенического нормирования ЭМП.
Рассчитан пороговый уровень воздействия ЭМП ВЧ (24 МГц) на иммунную систему и на этой основе рекомендовано снизить ПДУ для населения ЭМП ВЧ (24 МГц) до 5 В/м.
Внедрение результатов исследований в практику.
Материалы, полученные в ходе выполнения настоящей работы, были использованы при составлений методических рекомендаций Минздрава УССР "Оценка биологического действия микроволн в целях их гигиенической регламентации" (1990 г.), и при подготовке "Санитарных норм и правил защити населения от воздействия электромагнитных ползи, создаваемых радиотехническими объектами", пв-
реданных на утверждение в Министерство здравоохранения Украііш,,
Методические подходы и положения, изложенные и работе, используются в лаборатории электромагнитных излучений НИИОКГ РНЩ Минздрава Украины при нормировании электромагнитных к магаитгах полей.
По результатам работа РНЩ Минздрава Украины приняты 3 рационализаторски предложения, поданы заявки на 2 изобретения.
Аптюбация рг.ботн. Результаты исследований долодены на I иммунологическом съезде Белоруссии "Экологические проблемы иммуяо-логии и аллергологии" (г.Минск, 1990г.), на республиканской конференции "Проблемы экологии окружающей среды и пути ее улучшения" (г.Киев, 1991г.), на меэдународном симпозиуме "Проблемы токсикологии и прикладной иммунологии" (г.Пермь, 1991г.), на УШ советско-американском рабочем совещании по проблеме "Изучение биологического действия физических факторов окруяающей среды" (Нью-Йорк, США, 1991г.), на ХШ ежегодной конференции Биоэлектромагнитного Общества США (3olt Lake City, Utah, U.S.A., І99ІГ.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 работ, в том число 2 самостоятельные.
Воптюсы.гвыносимые на защиту:
1, ЭМП ВЧ-диапазона обладает иммунсмодулирутсцим эффектом, ко
торый с увеличением интенсивности и длительности воздействия про
является в индукции транзиторного типа вторив іого иммунодефицита,
охватывающего клеточное и гуморальное звенья иммунной системы, и
активации аутоиммунных процессов.
2. Наибблее чувствительными к действию БШ БЧ зьеньямк имиун-
ной системы явяштсь система Т-лчмфоцитоь и меконуклеарно-фагоци-
гарная. Оценку влияния ЭМП на иммунную систему рекомендуется осу
ществлять с учетом наиболее информативных показателей: удельного
- б -
веса рйоалаегаь'кж макрофагов и индекса тормокения распластывания в макрс&дгальном тесте, содершшя лимфоцитов и моноцитов в периферической крови.
3. ПД}' а',Щ БЧ (24 МГц) для населения рекомендуется снизить де уровня 5 В/и.
Стоуктуга и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, обсуждения порченных результатов, выводов, главы "Внедрение результатов исследований в практику", списка литературы и трас приложений. Работа изложена на 174 страницах машинописного текста, содержит 28 рисунков и 30 таблиц. Список литературы включаем 214 источников (151 на русском языке, 63 на иностранных),
Характер распространения ЗІЯ1 ВЧ в окружающей среде изучалйн по материала?.! работ, выполненных в лаборатории электромагнитных яэдученкй 1Ш0КГ РНГЦ Минздрава Украины,
Для йюделирэвания в биолого-гигиеническом эксперименте ЗШ, по своей структуре наиболее приближенного к существующему в реальних условиях облучения населения, была использована облучающая система закрытого типа на основе экранированной полосковой лиши с TJiVi-волной, созданная совместно специалистами ШВДОКГ РНГЦ и Куйбышевского НИИ радио. В качестве объекта исследований ксаользоваллеь беспородные белые краси, половозрелое самки массой 165+15 г из питомника "Белый нох". Bcei«o использовано 960 кивотшж. Облучение Ш частотой 24 МГц непрерывной генерации с аіозлктудно-сиїіусоидалькой ыодуляцией на частоте 800 Гц осуществлял сь егедиавно по 16 чаоов на проїяжении двух месяцев. Были вроводеиы 3 серии оксі>^р*о.!Єнтов соответственно использованным ііаіірйженностям электрической составляющей поля: 400, 200 и
100 В/м. Выбор уровней д'М осуществлялся, исходя кз суцествувде-го временного нормативадля данного частотного диапазона (10 В/м). При этом, учитывая разницу поглощения энергии, уровень 100 В/м для крызц соответствует 10 В/u для человека. Енвотіие контрольных групп содержались з акалоглчкьч условиях, но піір. действия поля. До начала воздействия, через 30 и 50 суток облучения и в эти же сроки периода последействия после окончания воздействия у облучекньк и контрольных киеоткых определяли показатели иммунного статуса. В работе использовали тесты как первого, так и второго уровней по Р.Б.Петрову (1982), обеспзчипакЕне дифференцированную характеристику различных составляющих иммунитета. Это позволило дать всесторонюю и кокплзкекуо оценку реагирования иммунной системы на воздействие ЭШ декаметрових волн. Основными методами исследования явились следующие: реакции спент&кного Е и ЕАС-розеткообразования; реакция Е-розетксобразования с теофнлгш-ном; реакция Е-роэеткообразования с тканевым антигеном; реакция торможения распластывания макрофагов; реакция пассивной г?»-.агглкь тинации для' выявления гетерофильных антител; реакция фагоцитоза; реакция спонтанного восстановления шгаросинего тетразолня; реакция восстановления китроеннего тотразолия с пирогеналом; определение гемолитической активности комплемента по 50) гемолизу; реакция преципитации иммунных комплексов; реакция дегренуляцки тучных клеток пери?онеального экссудата; прямой метод точечной иммунодетекции ИФА; определение содержания лейкоцитов в периферической крови и их клеточного состава. В качестве тканевого антигена использовали всдно-солевой экохракг ткани мозга интактнг-эс вивоткых.
Чтобы ВиЯБИТЬ Глубину БЫЭЬ&ННГГ: ЬШ ИЗіьЄНЄНИГі И ПОЛНГїЦЄКНОСТЬ
их восстановления в периоде поолодпйсгвнк Сг.п разрабогал и пр:шс-
нен способ комбинированной антигенной нагрузки, суть которого заключается в оценке состояния клеточных и гуморальных факторов гооф'нной системы и неспецифических факторов защиты в условиях функциональной нагрузки, создаваемой путем комбинированное им-мунизацки животных взвесью бараньих зригроцитов (Т-зависимый антиген) и гретой стафилококковой вакциной (Т-независишй антиген) .
В отдельной серии экспериментов изучалось влияние предварительного двухмесячного облучения ЭМП 24 МГц на формирование первичного иммунного ответа. По окончании облучения по 10 животных из опытной и контрольной групп иммунизировали живой коревой вакциной Л-І6 и на 7, 14, 21 и 08 сутки после вакцинации в РИГА определяли титры противовирусных антител.
Учитывая значимость выявленного эффекта активации аутоиммунных процессов 2Ш ВЧ (24 МГц) для сохранения иммунного гомеоста-эа, была проведена дополнительная серия экспериментов по выявлению влияния ЭМП 14 111 и напряженностью 400 8/м на аутоиммунные процессы в организме. Аутоантигела в сыворотках определяли с помощью непрямого метода иммуноферменгного анализа.
При статистической обработке результатов испрльзоваяи параметрические ( t-критерий Сгыодента) и нёпараыетричеокие ( и-критерий Уикоксона-Маша-Уитни, формулу Фишера для квадратов 2x2) і метода.
; Прогнозирование порогового уровня ШП 24 МГц по наименьшей значимой разнице средних значений контроля н опытных групп осуществляли по двум наиболее информативным показателям: удельному весу распластанных макрофагов и индексу торможения распластывания а дакрофагальном тесте.