Розділ 4. Результати біологічних досліджень

Результати біолого-гігієнічного експерименту з визначення впливу магнітного поля (МП) частотою 50 Гц на функціональний стан піддослідних тварин.

Виконання даної НІР передбачало проведення експерименту з дослідження впливу на організм піддослідних тварин дії магнітного поля промислової частоти. Дослідження проведені на білих безпородних щурах в умовах хронічного експерименту.

Вплив МП на біохімічні показники організму піддослідних тварин

Стан обмінних процесів в організмі піддослідних тварин оцінювався за комплексом показників білкового, вуглеводневого обмінів, окислювально-антиоксидантного, активності деяких ферментів у сироватці крові та в органах. Отримані результати представлені в таблицях.

Отримані результати показали, що на вплив магнітного випромінювання організм піддослідних тварин відповідає порушенням показників метаболічних процесів в органах та тканинах. У динаміці хронічного експерименту виявлено хвилеподібні зміни рівня глюкози в крові, а саме, спостерігається його зниження в групах тварин, що зазнавали навантаження МП на рівні 90 мкТл на 30, 60, 90 добу та подальше зростання на 120 добу та в період післядії. При дії МП на рівні 30 мкТл відбувається зниження рівня глюкози на 90 (статистично підтверджено) і 30 добу, а на 60 та 120 добу спостерігається підвищення її рівня. Деяке зниження рівня глюкози в крові щурів при дії МП 10 мкТл відмічено протягом 60 та 120 доби, а зростання на 30 та 90 добу експерименту. Також було відмічено зростання рівня глюкози в період післядії у всіх дослідних групах тварин (табл. 4.1).

Таблиця 4.1

Вміст глюкози в сироватці крові щурів при дії МП, (ммоль/л)

Примітка. * - p < 0,05.

Під час хронічного експерименту виявлено не суттєві зміни рівня глюкози в гомогенатах печінки, що проявляється зниженням її вмісту відносно контрольних значень (табл. 4.2). Так на 30 добу в групі 30 мкТл та після періоду післядії фактору в групах 10 та 90 мкТл було зафіксовано достовірно статистично підтверджено зниження показника відносно контрольних значень. На 90 добу експерименту в групах 10 та 30 мкТл було не значне зростання рівня глюкози відносно контролю, але це зростання не було підтверджене статистично.

Таблиця 4.2

Вміст глюкози в гомогенатах печінки щурів при дії МП, (ммоль/л)

Примітка. * - p < 0,05.

Достовірне зростання показника відбулось одразу на 30 добу при навантаженні 30 мкТл. Деяке зниження кількості глюкози в гомогенатах головного мозку щурів під дією МП відмічено на 90 добу експерименту в групах 10 та 90 мкТл, та зростання при 30 мкТл. Достовірне зростання вмісту глюкози в гомогенатах печінки було показано на 120 добу та після періоду післядії дослідження для всіх рівнів опромінення (табл. 4.3).

Таблиця 4.3

Вміст глюкози в гомогенатах тканин головного мозку щурів при дії МП, (ммоль/л)

Примітка. * - p < 0,05.

Кількість глікогену в органах оцінювався за його вмістом в гомогенатах печінки та головного мозку. В групі щурів при дії МП 10 мкТл рівень глікогена в гомогенатах печінки не виходив за межі контролю. При навантаженні 30 мкТл спостерігалося достовірне зниження глікогену лише на 30 добу. При дії МП 90 мкТл достовірне падіння рівня глікогену печінки зафіксовано протягом всіх термінів спостережень (табл. 4.4).

Таблиця 4.4.

Вміст глікогену в гомогенатах печінки щурів при дії МП, (мМоль/л)

Примітка* - р < 0,05.

Поряд з тим вміст глікогену в гомогенатах тканин головного мозку коливається в межах контролю (табл. 4.5).

Таблиця 4.5.

Вміст глікогену в гомогенатах тканин головного мозку щурів при дії МП, (мМоль/л)

Протягом експерименту досліджувався вміст білку в крові щурів. Отримані результати показали, що вміст загального білку в дослідних групах зростав протягом всього експерименту, але значно не відрізнявся від контрольної групи в усіх місяцях опромінення (табл. 4.6).

Таблиця 4.6

Вміст білка в сирова…

Таблиця 4.18.

Вміст холінестерази в сироватці крові щурів при дії МП (мМоль/л)

Примітка: * - р<0,05

Вплив МП на прооксидатні та антиоксидатні процеси в організмі піддослідних тварин визначали за показниками ТБК — активних продуктів (вміст малонового діальдегіду) перекисного окислення ліпідів та ферментативної активності каталази та церулоплазміну. Накопичення ТБК — активних продуктів в гомогенатах печінки щурів спостерігалась на протязі всього періоду дії МП (табл. 4.19). Слід зазначити, що при дії МП 10 мкТл було збільшення вмісту малонового діальдегіду в середньому в 3 рази відносно контрольної групи, і зберігалось з 30 до 120 доби. В групі щурів, які піддавались дії МП 30 мкТл відмічено поступове збільшення накопичення ТБК — активних продуктів від 30 до 120 доби. При дії МП 90 мкТл — суттєве і стійке збільшення вмісту малонового діальдегіду в гомогенетах печінки щурів відбувалось на протязі всього експерименту.

Таблиця 4.19.

Вміст ТБК — активних продуктів в гомогенатах печінки при дії МП, (нмоль МДА /мг білка)

Примітка* - р < 0,05

Досліджувався також вміст ТБК — активних продуктів в гомогенатах тканин головного мозку щурів. Отримані результати показали накопичення малонового діальдегіду в головному мозку тварин всіх піддослідних груп в усі періоди спостережень і це було статистично достовірно підтверджено (табл. 4.20).

Таблиця 4.20.

Вміст ТБК — активних продуктів в гомогенатах тканин головного мозку при дії МП, (нмоль МДА /мг білка)

Примітка* - р < 0,05

В сироватці крові накопичення ТБК — активних продуктів відбувалося при достроковій дії МП (табл.4.21). В перший місяць впливу МП рівень МДА в сироватці крові всіх дослідних щурів коливався в межах контрольної групи тварин. В більш пізні терміни опромінення МП 10 мкТл вміст ТБК — активних продуктів не відрізнявся від контролю. Достовірне підвищення МДА на 20% зафіксовано при дії МП 30 мкТл. Майже в 1,5 рази збільшилось накопичення МДА в групі тварин з МП 90 мкТл.

Таблиця 4.21.

Вміст ТБК — активних продуктів в сироватці крові при дії МП, (нмоль МДА /мг білка)

Примітка* - р < 0,05

Дослідження активності антиоксидантного ферменту каталази показало, що інтенсифікація перекисного окислення ліпідів в гомогенатах печінки щурів під впливом магнітного поля супроводжується активізацією антиоксидантної системи в печінці тварин. Так, найбільш суттєве підвищення активності каталази в печінці щурів при хронічній дії МП 30 мкТл і 90 мкТл. Невелика, але достовірна активація каталази мала місце і при 10 мкТл (табл. 4.22).

Таблиця 4.22.

Динаміка активності каталази в гомогенатах печінки при дії МП, (мМ Н2О2 /хв /г білка)

Примітка* - р < 0,05

В гомогенатах тканин головного мозку щурів також підвищувалась активність каталази при дії МП 10 мкТл (табл. 4.23). Активність каталази в гомогенатах тканин головного мозку щурів, що піддавались дії МП 30 мкТл не відрізнялась від контрольної групи. В групі з МП 90 мкТл в перші три місяці спостерігалось деяке зниження активності каталази, яке на четвертому місяці мало достовірне значення.

Таблиця 4.23.

Динаміка активності каталази в гомогенатах тканин головного мозку при дії МП, (мМ Н2О2 /хв /г білка)

Примітка* - р < 0,05

В сироватці крові активність каталази знижувалась в групах щурів, що піддавались дії МП 30 та 90 мкТл. У щурів під дією МП 10 мкТл рівень каталази в крові достовірно не відрізнявся від контрольної групи (табл. 4.24).

Таблиця 4.24.

Динаміка активності каталази в сироватці крові при дії МП, (мМ Н2О2 /хв /г білка)

Примітка* - р < 0,05

Також у тварин цієї групи не відмічено змін активності цирулоплазміна в сироватці крові. В усіх групах активність церулоплазміну була підвищеною протягом всього експерименту та період післядії. Це підвищення було статистично достовірно підтверджено для груп з навантаженням 30 та 90 мкТл на 60, 90, та 120 добу впливу МП (табл. 4.25).

Таблиця 4.25.

Активність церулоплазміну в сироватці крові при дії МП, (ум. од.)

Примітка* - р < 0,05

При визначенні вмісту глутатіона у гомогенатах печінки було встановлено зниження його вмісту під на 30 добу при навантаженні 30 та 90 мкТл, на 60 добу — при 90 мкТл та в період післядії при 30 мкТл. Підвищення показників вмісту глутатіону було встановлено при 30 мкТл (окрім 90 доби) та при 30 мкТл на 60 добу. Достовірне зниження показника було показано на 30 добу дослідження при опроміненні 90 мкТл. (табл. 4.26).

Таблиця 4.26.

Вміст відновленого глутатіону в гомогенатах печінки щурів при дії МП, (мМоль/л)

Примітка* - р < 0,05.

При визначенні вмісту глутатіону в гомогенатах тканин головного мозку під дією МП, було відмічено незначне зростання протягом всього експерименту. Достовірність отриманих результатів не було підтверджено статистично. (табл. 4.27).

Таблиця 4.27.

Вміст відновленого глутатіону в гомогенатах тканин головного мозку при дії МП, (мМоль/л)

Таким чином, за результатами експериментального визначення ефектів дії магнітного поля встановлено, що виразність змін залежить від часу дії та рівнів МП — зі збільшенням рівня МП та збільшенням часу його впливу, зміни досліджених показників стають більш вираженими. Рівень глюкози в крові та органах залишався в межах фізіологічної норми протягом експерименту. Разом з тим відмічено зниження вмісту глікогену в гомогенатах печінки та головного мозку (р<0,05). Незначні зміни вмісту загального білку спостерігались і в тканинах печінки та мозку. Протягом всіх місяців була відмічена тенденція до зростання аспартатамінотрансферази (АСАТ) в усіх дослідних групах відносно показників контролю. При дослідженні аланінамінотрансферази (АЛАТ) в плазмі крові було відмічено коливання в межах показників контрольної групи. Вплив високих рівнів (90 мкТл) викликає зростання рівня альбуміну в сироватці крові протягом всього експерименту. Зниження рівня альбуміну в тканинах печінки протягом 90 діб був на 99%, з подальшим його підвищенням у 2 рази (р<0,05) та зниження рівня альбуміну в тканинах мозку протягом 120 діб впливу фактору з поступовим його зростанням у період післядії (р<0,05). Спостерігається різнонаправлений характер змін концентрації холестерину, а саме, підвищення його рівня в сироватці крові протягом експерименту в групі тварин з навантаженням МП на рівні 90 мкТл (р<0,05) та зниження у гомогенатах тканин печінки та головного мозку, особливо в групах тварин, з навантаженням МП на рівні 30 та 90 мкТл (р<0,05). Результати з вивчення дії МП на обмінні процеси показали, що вплив високих рівнів (90 мкТл) викликає коливання вмісту сечовини в сироватці крові, а саме, зростання показника (р<0,05) на 30 добу з поступовим його зниженням (р<0,05). Аналіз отриманих результатів з огляду на стан прооксидатно-антиоксидатних процесів показав, що під впливом МП відбувається інтенсифікація процесів перекисного окислення ліпідів в печінці та крові щурів, що супроводжується активацією антиоксидантного захисту в печінці та деяким розбалансуванням в антиоксидантній системі в крові тварин. Про останнє свідчить різноспрямований характер змін активності антиоксидантних ферментів — каталази і церулоплазміна в сироватці крові щурів. За умов дії МП (30 та 90 мкТл) в хронічному досліді відбувається поступове підвищення інтенсивності (ТБК) — активних продуктів в гомогенатах тканин печінки та головного мозку щурів (р<0,05). У той же час спостерігається поступове підвищення (р<0,05) активності антиоксидантної системи (АОС) з подальшим зниженням в гомогенатах тканин печінки відновленого глутатіону через 90 діб. Така реакція організму відображує функціональну напругу в антиоксидантній системі, що не сприяє інактивації вільних радикалів та збереженню прооксидантно — антиоксидантної рівноваги.

Зі збільшенням діючого рівня МП до 30 та 90 мкТл підвищується інтенсивність перекисного окислення ліпідів в гомогенатах печінки та підвищується активність каталази майже в 2 рази і навпаки, знижується активність фермента в сироватці крові майже в 1,5. Особливості визначених порушень ПОЛ/АОС рівноваги показали залежність реалізації несприятливого впливу МП на організм від діючого рівня ЕМВ та часу дії фактора. Разом з тим в метаболічному ланцюзі реалізації реакцій відповіді організма на вплив МП дисбаланс процесів перекисного окислення ліпідів (ПОЛ) і системи антиоксидантного захисту (АОС) може бути певним біомаркером несприятливої дії МП, оскільки оксидативний статус організму є однією з ключових позицій в механізмах дії МП. Розвиток вищезазначених зрушень біохімічних показників може бути проявом зниження функціональних резервів організму, формуванням адаптаційно-пристосувальних реакцій, спрямованих на підтримку сталості гомеостазу організму в умовах дії досліджуваного фактора та початком розвитку перед патологічних станів.