= НЕИОНИЗИРУЮЩИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ =
УДК 612.014.426:599.323.4:577.151.62:591.111.1
ДЕЙСТВИЕ НИЗКОИНТЕНСИВНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ЧАСТОТОЙ 900 МГЦ НА ФЕРМЕНТНЫЕ АКТИВНОСТИ ПЕЧЕНИ И СЫВОРОТКИ КРОВИ КРЫС
© 2014 г. Л. С. Нерсесова*, М. С. Петросян, М. Г. Газарянц, З. С. Мкртчян, Г. О. Меликсетян,
Л. Г. Погосян, Ж. И. Акопян
Институт молекулярной биологии НАН РА, Ереван, Республика Армения
Сравнительный анализ изменений уровней активности креатинкиназы, аланинаминотрансферазы, аспартатаминотрансферазы, щелочной фосфатазы и пуриннуклеозидфосфорилазы печени и сыворотки крови крыс в разные сроки после общего 2-часового однократного и фракционного воздействий на животных низкоинтенсивного электромагнитного излучения с частотой 900 МГц показал, что при обоих режимах воздействия наиболее заметными являются изменения активности ферментов: в печени — креатинкиназы, в сыворотке крови — креатинкиназы и щелочной фосфатазы. Согласно анализу динамики пострадиационных изменений активности изученных здесь ферментов как однократное, так и фракционное облучение существенно не влияет на проницаемость клеточных мембран гепатоцитов, но вызывает изменения в энергетическом метаболизме их; при этом имеют место адаптационные изменения активности креатинкиназы гепатоцитов, которые компенсируют последствия этого воздействия. Корреляционный анализ пострадиационных изменений уровней активности исследованных ферментов не выявил взаимосвязи между ними. Сравнение пострадиационных эффектов использованных режимов облучения на активность ферментов в изученные сроки значимых различий между ними не выявило.
Мобильные телефоны, низкоинтенсивное электромагнитное излучение с частотой 900МГц, однократное и фракционное общее облучение, креатинкиназа, аланинаминотрансфераза, аспартатаминотранс-фераза, щелочная фосфатаза, пуриннуклеозидфосфорилаза, печень, сыворотка крови, крысы.
БО1: 10.7868/80869803114050129
Бурное развитие телевидения, радиовещания, систем связи и особенно широкомасштабное использование мобильной связи вызвали существенное изменение электромагнитной среды обитания людей, что, в свою очередь, стимулировало в последние годы всплеск научных исследований в области изучения влияния электромагнитных полей (ЭМП) на здоровье человека с целью оценки возможных рисков [1, 2]. Несмотря на противоречивый характер накопленных данных, широко представленных в аналитическом обзоре Лаци-Халберта и соавт. [2], большинство экспериментальных и эпидемиологических работ свидетельствует о негативном воздействии низкоинтенсивных ЭМП на репродуктивную функцию, развитие плода, нейрологические функции и поведенческие реакции [3, 4]. Показано иммуностимулирующее действие прямого и опосредованного воздействия низкоинтенсивных ЭМП: например, облучение мышей-самцов, экспози-
* Адресат для корреспонденции: Республика Армения, 0014 Ереван, ул. Асратяна, 7, Институт молекулярной биологии НАН РА; тел.: (37410) 28-75-06, (37410) 28-16-26; факс: (37410) 28-21-60; e-mail: l.nersesova@yahoo.com.
ция макрофагов in vitro или даже предварительное облучение среды для культивирования клеток в ЭМП с малой напряженностью (1 мкВт/см2) вызывали значительное увеличение продукции фактора некроза опухолей в перитонеальных макрофагах [5]. Получены данные о повышении онкологических рисков, особенно, что касается рака головного мозга у детей [6—8]. Более того, в обосновании Международной научной программы ВОЗ по биологическому действию ЭМП (1996— 2005) высказано предположение, что такие медицинские последствия, как потеря памяти, изменения в поведении, болезни Паркинсона и Альц-геймера, детский синдром внезапной смерти, рак и другие могут быть результатом воздействия ЭМП [9]. В серии экспериментальных работ Ю.Г. Григорьева и сотр. [10—13], проведенных недавно в рамках Международной программы ВОЗ, подтверждены полученные ранее этими авторами данные о наличии иммунологических и репродуктивных эффектов при хроническом облучении радиочастотными электромагнитными полями. Тесная близость антенны используемых мобильных телефонов, являющихся источниками
низкоинтенсивных ЭМП, к абдоминальным органам, в частности, к печени, повышает риск поражения этого органа. Кроме того, печень — важнейший метаболический орган и основной орган детоксикации, отличается высокой чувствительностью к действию вредных экологических факторов. В связи с этим в настоящей работе исследовано воздействие низкоинтенсивного электромагнитного излучения (ЭМИ) с частотой 900 МГц (используемого обычно в мобильной радиотелефонной связи) одновременно на активность следующих ферментов в печени и сыворотке крови крыс: креатинкиназы (КК), аланинаминотранс-феразы (АЛТ), аспартатаминотрансферазы (АСТ), щелочной фосфатазы (ЩФ) и пуриннук-леозидфосфорилазы (ПНФ). АЛТ, АСТ и ЩФ -основные биохимические маркеры функционального состояния печени, КК —ключевой фермент энергетического обмена клеток и ПНФ характеризует иммунный статус организма. В доступной нам литературе не обнаружено данных о влиянии ЭМИ радиочастотного диапазона на активность КК и ПНФ; что касается АСТ, АЛТ и ЩФ сыворотки крови и печени, то в ряде работ исследовано воздействие ЭМИ на активность этих ферментов, однако при других режимах облучения и отдельно, либо в сыворотке крови, либо в печени [14—6]. Последнее не позволило обсудить взаимосвязь изменений активности сывороточных и печеночных ферментов и оценить связь их регистрируемой активности с изменениями проницаемости мембран гепатоцитов.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА
Опыты проводили на белых беспородных крысах-самцах 6-месячного возраста, весом 180—200 г., содержавшихся в строго стандартных условиях. Экспериментальные животные были разделены на две опытные группы, каждая по 20 крыс, и на две контрольные группы, каждая по 12 крыс. В первой опытной группе крыс подвергали облучению однократно в течение 2 ч, во второй группе — кратковременному фракционному облучению в течение 4 дней по 0.5 ч ежедневно, таким образом, набирая 2-часовое воздействие ЭМИ из четырех отдельных сеансов облучения. Клетку с соответствующей каждой опытной группе контрольной группой крыс помещали под выключенным генератором. Пострадиационные эффекты изучали через 1, 5, 10 и 20 сут путем отбора из 20 облученных крыс на каждый срок подгрупп по 5 опытных крыс и по 3 соответствующих им контрольных животных.
В качестве источника излучения использовали генераторный блок "панорамного измерителя Х1-42" (СССР) с мощностью на выходе 8 мВт, диапазоном генерируемых частот 0.1—1250 МГц, позволявший в цифровой индикации с большой точностью устанавливать как центральную частоту, так и полосу генерации во всем диапазоне перестройки генератора. Излучателем служила компактная (117 х 120 мм2) антенна Минковского фрактального типа нового поколения. Резонансная частота антенны была рассчитана таким образом, чтобы ее центральная частота соответствовала 900 Мгц.
Общее облучение крыс проводили в изолированном помещении, предназначенном для подобных опытов. В нем отсутствовали работающие приборы, а экранирование внешних ЭМП обеспечивалось наличием в стенах каркаса из медной сетки и отдельного заземления. Животных каждой опытной группы в одно и то же время суток помещали в контейнер из пластиковый сетки (габариты 25 х 22 х 15 см3), который ставили на деревянный стол рядом с генератором, и подвергали тотальному воздействию полосой микроволн с центральной частотой 900 МГц в непрерывном режиме. Во время сеанса облучения крысы имели возможность свободного перемещения в клетке. Антенна располагалась почти вплотную к верхней поверхности клетки, так что расстояние от антенны до дна контейнера составляло ~15 см, а до спины животных ~8 см. Площадь поверхности антенны, коэффициент усиления, диаграмма направленности от амплитудного значения были рассчитаны так, чтобы телесный угол излучения соответствовал площади излучения, т.е. зоне охвата объекта облучения. Так, при измерении диаграммы направленности антенны на уровне 3 дБ от амплитудного (максимального) значения определяли угол ±40°. Следовательно, телесный угол излучения (на уровне тел облучаемых животных) был равен ~80°, что соответствовало площади покрытия облучаемых объектов излучением, почти одинаковой по двум плоскостям. Расчеты дальней зоны проведены по классической формуле:
Я > 2Б2/Х, (1)
где Я — расстояние дальней зоны; Б ~ 120 мм — наибольший размер антенны; X = 330 мм — рабочая длина волны излучения. Подставляя эти значения в формулу (1), получим Я > 90 мм = 9 см.
Исходя из этих данных, а именно: значения дальней зоны 9 см, рабочего расстоянии от плоскости антенны до дна клетки с крысами 15 см, величины телесного угла облучения 80°, а также с
учетом размеров клетки, можно утверждать, что крысы надежно находились в поле облучения по всем направлениям.
Мощность излучения, измеренная с помощью ваттметра "МЗ_10" непосредственно на выходе приемной антенны, расположенной на расстоянии 15 см, т.е. на таком же расстоянии от аналогичной передающей антенны, как и до дна клетки, составляла ~2 мВт.
Достоверность результатов измерения проверяли также теоретическими расчетами по формуле:
Рппием = Рперед(^1 ' 62)/Ь> (2)
прием
где Рприем - мощность на выходе приемной антенны; Рперед — мощность на входе приемной антенны; 01 — усиление передающей антенны: 01 = = 4 дБ = 2.5 (раза); 02 — усиление приемной антенны: как и 01, 02 = 4дБ = 2.5 (раза); Ь = (4яЯ/Х)2 — потери, обусловленные поглощением энергии в пространстве между антеннами на рабочей длине волны; Я — расстояние между антеннами: Я = 15 см; X — рабочая длина волны, равная 33 см, так как используемая частота 900 МГц. Подставляя эти значения в формулу (2), получим значение Рприем = 1.66 мВт, которое с учетом ошибок измерения достаточно близко по величине с измеренной.
Плотность потока энергии SG рассчитывали по формуле:
^ = Рген.' 6А/4ЯЯ2 , (3)
где Рген. — мощность излучения в непрерывном режиме на выходном фланце генератора, Вт (8 мВт); 0А — усиление антенны: 0А = 4 дБ = 2.5 (раза); Я — расстояние между антенной и дном клетки (15 см), или же от антенны до спины живот
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.