Арсланов Т.Д., Чернова Г.В., *Каплан М.А
КГПУ им. К.Э.Циолковского, Россия, 248023, Калуга,ул.Ст.Разина,26 *МНРЦ РАМН, Россия, 249036, Обнинск, ул. Королева, 4
Труды второй международной конференции "Неионизирующие электромагнитные излучения в биологии и медицине (БИО-ЭМИ-2002)". Калуга, 2002. С. 47-53.
Как в клинической практике, так и в биологических исследованиях электромагнитные излучения крайне высоких частот с длинами волн от 0,1 до 10 мм (ЭМИ КВЧ ММ-диапазона) получили широкое применение, особенно в последнее десятилетие. Это связано, в частности, с высокой вариабельностью использования данного физического агента благодаря размаху спектра частотного интервала, в котором действуют разнообразные источники и аппараты КВЧ терапии.
В медицинской практике источники КВЧ излучения применяются в терапии заболеваний органов дыхательной, пищеварительной, выделительной и репродуктивной систем, кожных и других болезней. При этом разными авторами отмечены противовоспалительный, иммунномодулирующий, седативный, антиангинальный и другие эффекты.
В биологических экспериментах биоэффективность ЭМИ КВЧ подтверждена при исследовании: 1) отдельных органелл (эффекты выражались в разрыве клеточных стенок и биомембран, изменении проницаемости мембран, смещении ионного потенциала) [1,2]; одноклеточных организмов - дрожжей, сине-зеленых водорослей, жгутиконосцев и др. (эффекты проявлялись в механическом повреждении клеток, общем коллапсе клетки)[3]; беспозвоночных - планарий, дрозофилы, пчел (изменение плодовитости, морфофизиологических параметров, регенерационной способности, продолжительности отдельных стадий онтогенеза) [ 4,5,6]; позвоночных животных- рыб, амфибий, млекопитающих (изменения морфологии и функционирования внутренних органов, репродуктивной функции, поведенческих особенностей) [7,8].
Данные по биоэффективности ЭМИ КВЧ, выражающиеся в изменении поведения насекомых и грызунов, подтверждаются исследованиями некоторых психических функций объёма зрительной, слуховой, механической и смысловой памяти у детей [9]. Особенный интерес представляет то, что на характер обозначенных изменений влияет величина показателя вегетативного индекса Кердо, характеризующего преобладание у субъекта симпатической или парасимпатической вегетативной нервной системы. Таким образом, поведенческие особенности биообъектов являются одним из направлений изучения биоэффективности ЭМИ КВЧ.
Материалы и методы
Исследования проводились на Drosopbila melanogasfer (линия Д-32). Экспонированию подвергались яйца, отложенные самками в возрасте одних суток, которые предварительно скрещивались с одновозрастными самцами в отношении соответственно ♀4 х ♂4 на сосуд.
В качестве источника ЭМИ КВЧ мм-диапазона использовался портативный медицинский аппарат КВЧ-терапии "АМФИТ-0,2/10-01" с шумовым излучением, диапазона частот 53,57 - 78,33 ГГц производимый 000 "Физ-Тех" Нижегородского госуниверситета.
Для получения имаго отбирались особи III личиночного возраста: 25 на сосуд (при облучении в течение 1 и 30 минут), 50 (10 минут), 30 (100 минут).
Полученное имаго в возрасте одних суток использовалось в качестве родительских форм для получения первого поколения (F 1).
Далее определялась численность исходных форм и особей F 1, проводилось разделение их по половому признаку и характеру наложения крыльев при наркотизации.
В праксисе позы при наложении крыльев наблюдались сверху правое или левое крыло. Данный показатель является функциональным проявлением асимметрии - "правокрылые" мухи относятся к d - объектам, а "левокрылые" - к 1 - объектам) [ 10].
По каждому признаку исследовано 5600 особей.
Результаты и их обсуждение
При анализе данных табл. 1 видно, что в целом наблюдаются достоверные различия между опытными и контрольными показателями численности при временных режимах облучения 1, 10 и 30 минут, что соответствует традиционно используемым в клинической практике временам экспозиции. Характер изменений зависит как от пола особи, так и от наблюдаемого наложения крыльев.
При анализе численности особей (F1) (табл. 2) достоверные различия обнаруживаются в меньшем количестве. Однако их характер несколько отличается от аналогичных показателей табл. 1, а именно, при режиме облучения 100 минут имеется снижение численности "правокрылых" самок и "левокрылых" самок и самцов. Данный факт можно считать проявлением пролонгированного эффекта воздействия ЭМИ КВЧ, которое заключается в снижении числа потомков.
При анализе данных, представленных на рис. 1, установлено, что численность имаго, облученных на стадии яиц, достоверно выше у самцов при времени облучения 10 мин, а у самок - 30 мин на 21,2% и 35,7% ( р<0,05 и р<0,01 соответственно). Достоверное снижение численности наблюдается у обоих полов при облучении в течение 1 мин на 50 и 45,2% соответственно (р<0,001). У самок при времени облучения 10 мин численность сниже на 14,5% (р<0,01), а у самцов - на 18% ( при времени экспозиции 30 мин)
Таким образом, у "правокрылых" особей наблюдаются половые различия в характере реагирования на облучение боле 10 минут. В первом поколении наблюдается достоверное превышение численности самцов -на 68,5% (р<0,01) только при облучении яиц в течение 10 мин. Среди самок же имеет место достоверное снижение численности при временном режи ме в 100 мин - на 40 % от контроля(р<0,01).
При анализе результатов исследования изменения численности левокрылых особей (рис.2), облученных на стадии яиц, видно, что данный показатель достоверно превышает контрольные значения при времени облучения 30 мин на 40,4% только у самок( р<0,001). В остальных случаях у особей обоего пола имеет место снижение показателя при времени облучения 1 мин у самок ( 25%, р<0,01) и 10 мин у самцов (22,2%, р<0,001).
При сравнении этих данных с показателями "правокрылых" мух можно заметить явную область повышения численности при экспозиции 30 мин для самок обоих типов поведения и снижении её при 1 мин. "Левокрылые" самцы напротив, более чувствительны к данному виду облучения. Сходство проявляется также в снижении численности в первом поколении от облученных на стадии яиц имаго при времени обучения 100 мин, у "левокрылых" мух обоего пола снижена численность более чем на 25% (р<0,05).
Следует отметить, что на рис. 1 и 2 показаны эмпирические кривые отличий опытных данных по сравнению с контрольными и теоретичекие, полученные на основе уравнений регрессионного анализа:
Литература
1. Гапеев А. Б., Соколов П. А., Чемерис Н. К. Теоретический анализ зависимости биологических эффектов модулированных ЭМИ от параметров модулирующих сигналов // В сб.: Электромагнитные излучения в биологии. Труды межд. конф., Калуга.: Изд-во КГПУ им. К. Э. Циолковского, 2000.-С.59-64.
2. Красильников П. М., Фискун О. И., Собственные колебания заряженных сферических мембран // Биофизика.-1994.-Т.39.-вып.5.-С.876-880.
3. Антонов О. Е., Козырева Е. В., Свищева Т. Я., Гончарова Н. В. Разрушение микроскопических организмов путем их облучения СВЧ сигналами сложной формы // Известия АН, Серия Биологическая, 1997, № 6, ;.728-734.
4. Крещенко Н. Д. Регенерация глотки у планарий Dugeaia tigrina Онтогенез. - 1993. - Т, 24. № 1. С. 49 - 53.
5. Чернова Г.В. Каплан М.А. Арсланов Т.А. Некоторые особенности реагирования модельных объектов на ЭМИ КВЧ ММ - диапазона // Изу-[ение природы бассейна реки Оки. Тез. докл. Межрегиональной научи. -практич. конф. «Река Ока-третье тысячелетие». Калуга, 21-25 мая 2001.-Калуга: Изд-во КГПУ им. К.Э. Циолковского. -2001.-С.214-218.
6. Чернова Г.В. Каплан М.А. Арсланов Т.А. Эндебера О.П. Изменения морфофизиологических показателей Drosophila melanogaster при воздействии КВЧ излучения при различных временных режимах//в ; сб.Н.Новгород.-2002 г.
7. Шарихин В. Ф., Федоров В. А., Перевозчиков Н. Ф., Бурлаков А.Б. Влияние миллиметрового излучения на эмбриональное развитие вьюна Misgurnits fossilis L .// В сб.: Электромагнитные излучения в биологии. Груды межд. конф., Калуга.: Изд-во КГПУ им. К. Э. Циолковского, 2000.-С.193-196.
8. Межевкина Л. М., Колтун С. В., Горюшкин Г. Е. Действие ЭМИ на морфофункциональное состояние зародышей лабораторных мышей // Биофизика.- 1990.-Т. 35.-№ 5.-С.813-816..
9. Чуян Е. Н Зависимость эффективности применения мм-терапии для улучшения процессов памяти у детей от свойств нервной системы // В сб.: Электромагнитные излучения в биологии. Труды межд. конф.. Калуга.: Изд-во КГПУ им. К. Э. Циолковского, 2000.-С.187-192.
10.Урманцев Ю.В. Теории биоизомерии и общей теории систем // Журнал общей биологии.-1972.-№3.-С. 321-326.