Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Биологическая эффективность низкоинтенсивного лазерного излучения (НЛИ) и других типов электромагнитных воздействий установлена применительно к функционированию самых различных биоенстем. При использовании определенных параметров излучения обнаруживаются сходные по направленности биоэффекты (стимуляция, торможение) (Fine et al., 1964; Gamaleya, 1977, Зубкова,1978, Basford, 1986, Девятков и др., 1987; Kruk, 1996). Дальнейшему расширению сферы применения в биологии, медицине, сельском хозяйстве лазерного и других типов электромагнитных излучений (ЭМИ) препятствует отсутствие единых подходов к пониманию сущности наблюдаемых при их нспользоаппии изменений в функционировании систем живых организмов (Гамалея и др.,1983; Gregus, 1984; Климанов и др., 1993; Корепанов, 1995; Коломи-ец и др.,1996). Для преодоления данной проблемы необходима разработка адекватных критериев оценки наблюдаемых эффектов, позволяющих провести сравнение данных, полученных на различных объектах, независимо от спектрального и энергетического диапазона применяемого воздействия
Известно, что менее резистентными, наиболее «отзывчивыми» на внешнее воздействие являются биологические системы, находящиеся в процессе активного развития. Большое количество работ в данном направлении проведено с использованием культур клеток (Кару, 1986; Marchesini et al.,1989; Тифлова,1993). При несомненной значимости полученных результатов, они не всегда в достаточной степени отражают процессы, идущие в целостном многоклеточном организме. В связи с этим представляет интерес изучение влияния НЛИ на ранние этапы онтогенеза организма, подвергнутого тотальному облучению. Дополнительную актуальность данному подходу придает широкое внедрение лазеротерапии в педиатрию (Ицкович и др., 1989; Потапов и др , 1994; Циганкин и др., 1995).
Эффективность воздействия внешних факторов на ранние стадии развития можно проследить на уровне признаков взрослого организма, в интегрированном виде отражающих особенности протекания эмбрио- и постэмбриогенеза. Установлено, что НЛИ инфракрасного (ИК) диапазона изменяет значения основных компонент приспособленности дрозофилы, облученной па стадии имаго (Чернова и др., 1993; Эндебера, 1996) Характер же влияния НЛИ ближнего инфракрасного диапазона на доимагинальные стадии индивидуального развития насекомых практически не изучен. В то же время, изучение биоэффектов влияния НЛИ на развитие последних может дать ценный материал для понимания сущности механизмов электромагнитного воздействия на биологический субстрат.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Целью исследований являлось изучение зависимости влияния ИК НЛИ ближнего диапазона на доимагинальные стадии индивидуального развития организма от его функционального состояния и параметров воздействия.
Для реализации поставленной цели были решены следующие основные задачи:
I.Оценить характер воздействия ИК НЛИ на морфофизиологические и биохимические признаки взрослых особей, подвергнутых тотальному облучению на ранних стадиях онтогенеза.
2.Выявить зависимость биологического отклика организма на воздействие НЛИ от стадии доимагиналыюго развития экспонированных особен.
3.Изучить зависимость изменения исследованных признаков экспонированных особей от дозы подводимого ИК лазерного излучения
4.Оценить характер изменения направленности наблюдаемых биоэффектов в зависимости от длины волны и интенсивности используемого НЛИ.
5.Разработать критерии оценки биоэффективности ЭМИ различного спектрального и энергетического диапазона для анализа и сопоставления данных, полученных на различных объектах.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Установлен детерминируемый параметрами облучения и функциональным состоянием объекта характер влияния ИК НЛИ на доимагиналь-ные стадии развития тотально облученного организма. Предложены критерии оценки характера влияния ЭМИ на функциональную активность различных биосистем.
Впервые изучено: (Характер влияния ИК НЛИ на морфофизиологические признаки взрослых особей, подвергнутых тотальному облучению на эмбриональной и постэмбриональной стадиях развития.
2.Влияние лазерного ИК облучения личинок дрозофилы на общее содержание РНК в теле полученных из них взрослых самцов и самок.
3.Изменение активности каталазы ректальных желез у взрослых рабочих особей пчел, облученных на стадии яйца и личинки.
4.Зависимость величины и направленности наблюдаемых биоэффектов от стадии развития экспонированных особей.
5.Зависимость изменения исследованных признаков от дозы и мощности ближнего инфракрасного лазерного излучения.
ПУБЛИКАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты по материалам диссертации опубликованы в 9 научных работах.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты исследований доложены и обсуждены на Всероссийских конференциях «Низкоинтенснвное лазерное излучение: механизмы действия на живой организм в эксперименте и клинической медицине, фотодинамическая терапия и лазерная гипертермия» (1995, г.Обнинск) и «Антропогенные воздействия и здоровье человека» (1996, г. Калуга), на научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава Калужского государственного педагогического университета им. К.Э. Циолковского (1996 г.). Диссертация апробирована на расширенном заседании кафедры общей биологии Калужского государственного педагогического университета им. К.Э.Циолковского (1997 г.).
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация изложена на 150 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, практических предложений и списка литературы, содержащего 266 названий (в то числе 69 иностранных). Работа включает 12 таблиц (в том числе одна на 6 страницах и одна на 2 страницах) и 17 рисунков.
