WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |

На правах рукописи

Кузнецова Марина Геннадьевна

ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ РЕПРОДУКТИВНОЙ

СИСТЕМЫ САМЦОВ КРЫС ПОД ВЛИЯНИЕМ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

МИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА

03.00.13 – физиология

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

Диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Астрахань – 2009

Работа выполнена на кафедре общей и биоорганической химии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Астраханская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научный руководитель:

Доктор медицинских наук

профессор Николаев Александр Аркадьевич

Консультант:

доктор биологических наук Сердюков Василий Гаврилович

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук,

профессор Кондратенко Елена Игоревнаа

доктор биологических наук,

профессор Сентябрев Николай Николаевич

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Саратовский

государственный медицинский

Университет Росздрава»

Защита состоится «___»________ 200__ г. в «___» часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.009.01 при Астраханском государственном университете, по адресу: 414000, Астрахань, пл. Шаумяна,1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного университета по адресу: 4140000, Астрахань, пл. Шаумяна, 1.

Автореферат разослан «___» ______ 200__г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор биологических наук Нестеров Юрий Викторович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Факторы окружающей среды способны оказывать разнообразное влияние на состояние здоровья. И в первую очередь это относится к факторам воздействия физической природы, таким как электромагнитное излучение, которые способны воздействовать на все живое на Земле, включая человека, приводя к тем или иным биологическим эффектам [Девятков Н.Д. и др., 1999; Кузьмичев В.Е. и др., 2001; Бецкий О.В., 2003]. Весьма перспективными в этом отношении оказались исследования биологических эффектов электромагнитного излучения миллиметрового диапазона. При воздействии на биологический объект электромагнитного излучения высокой мощности или значительной продолжительности на первый план выходит неспецифическое тепловое воздействие, но значительно больший интерес вызывает низкоинтенсивное электромагнитное излучение способное вызывать ряд специфических биологических феноменов [Лебедева Н. Н. и др., 2000; Бецкий О. В. и др., 2001; Петросян В. И. и др., 2003; Grundler W. et al., 2005].

Первая научная публикация, посвященная необычным эффектам воздействия низкоинтенсивных (менее 10 мВт/см2) электромагнитных волн миллиметрового диапазона на биологические объекты сделана в 1966 г. С того времени стало известно о влияние миллиметровых волн на микроорганизмы и клеточные культуры (изменение плазмидной и хромосомной антибиотикорезистентности, изменении пролиферативной активности и др.), на функциональное состояние организма в целом [Гельвич Э. А. и др., 1999; Гапеев А. Б. и др., 2000; Тамбиев А. Х. и др., 2001; Голант М. Б. и др., 2002; Смолянская А. З. и др., 2006].

В настоящее время низкоинтенсивное электромагнитное излучение миллиметрового диапазона широко используется в различных областях практической медицины (для улучшения реологического состояния крови, стимуляции репаративных процессов, в комплексной противовоспалительной терапии и т. д.) [Пославский М. В. и др., 1998; Моисеев В. Н. и др., 1999; Семенова С. В., 2000; Пуляева Е. Л. и др., 2002; Тарасова О. В., 2003].

Однако данных о влиянии низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона на репродуктивную систему млекопитающих, а в частности на сперму, крайне мало. Имеющиеся данные носят противоречивый характер и в ряде случаев вызывают сомнения из-за отсутствия адекватных контрольных серий при проведении экспериментальных исследований.

Цель исследования. Изучить влияние низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона на морфо-функциональное состояние органов репродуктивной системы самцов крыс.

Задачи исследования.

  1. Провести исследование морфо-функциональных характеристик семенников и эпидидимисов крыс в норме.
  2. Разработать критерии оценки действия электромагнитного излучения на морфо-функциональное состояние органов репродуктивной системы самцов крыс.
  3. Провести детальное исследование влияния низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона на фертильность крыс.
  4. Изучить действие электромагнитного излучения миллиметрового диапазона на ферментативную активность акрозина.
  5. Изучить хроническое влияние низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона на функциональную активность биосинтеза тестостерона, через определение активности основного фермента биосинтеза тестостерона – 5-3-гидроксистероиддегидрогеназы.
  6. Определить звенья сперматогенеза наиболее чувствительные к воздействию низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона.

Научная новизна. Впервые дана характеристика последствий воздействия низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона на морфо-функциональное состояние органов репродуктивной системы самцов крыс, Выявлены наиболее чувствительные звенья сперматогенеза, первыми реагирующие на воздействие низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона. Показан двухфазный характер биологического воздействия низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона. Исследована динамика ферментативной активности акрозина а также функциональные изменения, протекающие в семенниках крыс после подобного воздействия и оказывающие влияние на репродуктивную функцию.

Научно-практическая значимость работы. Дана характеристика биологических эффектов низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона и показаны основные механизмы реализации этих эффектов. Показано неблагоприятное воздействие длительного низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона на репродуктивную систему крыс-самцов

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались: на 4-й конференции «Мужское здоровье и долголетие», Москва, 2006; Faily Health in the XXI Centuri, Tayland, 2006; на итоговых научных конференциях Астраханской государственной медицинской академии, Астрахань, 2003 г.; 2004 г.; international scientific-practical «New technology in medicine and biology», Bangkok, 2007; на 5-й конференции «Мужское здоровье и долголетие», Москва, 2007.

Публикации: По теме диссертации опубликованы 6 научных работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 122 страницах, содержит 25 таблиц и 14 рисунков. Она состоит из введения; четырех глав, включающих обзор литературы, описание методов исследования, изложения фактического материала и обсуждения полученных результатов; выводов; указателя использованной литературы. Библиографический указатель содержит 162 отечественных и 22 иностранных источников.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИя

В экспериментальной части работы использовались беспородные белые крысы. Все животные соответствовали показателям биологической нормы [Трахтенберг, Р. и др, 1978]. Возраст крыс составлял 6-7 месяцев (половозрелые особи). Масса тела крыс была 180-240 г.

Объектами нашего исследования была также суспензия эпидидимисов и семенников интактных беспородных белых крыс и крыс, подвергавшихся воздействию низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона.

Забор семенников и эпидидимисов у крыс проводили под эфирным наркозом (экспериментальные исследования проводились в строгом соответствии с Хельсинской декларацией о гуманном отношении к животным).

Хроническому воздействию низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона животные из опытных групп подвергались в течение 70 дней по 20 мин ежедневно в затравочной камере, изготовленной из материалов неэкранирующих электромагнитное излучение.

Для создания электромагнитного поля был использован генератор монохроматических электромагнитных волн «Явь-1-7,1». Излучаемая длина волны = 7,1 мм, частота f = 42,194 ГГц, плотность мощности P = 0,1 мВтсм–2 была выбрана как рекомендованная для клинического и экспериментального использования. Указанная плотность мощности, как известно, не обладает тепловым эффектом, а, следовательно, возможное биологическое действие при плотности мощности 0,1 мВтсм–2 является специфическим.

Состояние сперматогенеза у самцов оценивали по методу В.П. Маминой и Д.И. Семенова каждые 7 дней в течение 70 дней воздействия низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона. Исследование суспензии эпидидимиса (учитывались общее количество, морфологические и кинетические характеристики, жизнеспособные и мертвые формы эпидидимальных сперматозоидов) проводили с использованием счетной камеры Горяева по общепринятым методикам.

Активность 5-3-гидроксистероиддегидрогеназы (ГСД) [Резнiков О.Г., 1989], определяли в гомогенате семенников через каждые 7 дней в течение 70 дней облучения и 30 дней после окончания воздействия низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона.

Для измерения активности ГСД применяли спектрофотометрический метод Рубина в модификации Голдмана. Активность свободного акрозина (EC 3.4.21.10) определяли по расщеплению ВАЕЕ по методу W.B. Schill. Общую активность акрозина определяли после быстрого оттаивания (при температуре 23°С в течение 30 минут) сперматозоидов, предварительно замороженных до - 196°С (в жидком азоте). Проферментную активность рассчитывали по формуле: ПА=ОА–СА, где ПА – проферментная активность акрозина, ОА – общая активность акрозина, СА – свободная активность акрозина. Активность акрозина выражали в международных единицах на 1 миллион сперматозоидов (мкМЕ/106 сп.).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Беспородные белые 5-6 месячные крысы c массой тела 180-240 г, содержавшиеся на стандартной диете, были разделены на две группы: контрольную (К) и опытную (О). В группу-К вошло 57 животных (42 самки и 15 самцов), в группу-О вошло 110 животных (46 самок и 64 самцов).

Группа-О в течение 70 дней по 20 мин ежедневно подвергалась воздействию низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона. После окончания затравки проводили спаривание животных в течение 20 дней:

19 самок-К с 7 самцами-К (1 группа),

22 самки-О с 8 самцами-К (2 группа),

23 самки-К с 8 самцами-О (3 группа),

24 самки-О с 9 самцами-О (4 группа).

Полученные нами данные свидетельствуют, что в целом хроническое воздействие низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона неблагоприятно сказывается на функциональном состоянии репродуктивной системы крыс, что подтверждается ухудшением генеративных показателей в группах-2, -3 по сравнению с группой-1 и субфертильностью в группе-4. Снижение среднего числа плодов у крыс группы-3 обусловлено ухудшением оплодотворяющей способности эякулята после хронического воздействия низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона. Субфертильность может проявляться в нарушении нормального функционирования ферментативных систем спермоплазмы и (или) в нарушении интерполимерного комплексообразования белками спермоплазмы, Под влиянием низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона происходит изменение устойчивости мембран сперматозоидов. Прямым подтверждением этому служит значительное увеличение количества мертворожденных и уменьшение выживших в течение 10 дней постнатального периода. Можно констатировать наличие отдалённых последствий воздействия низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона на крыс-самцов.

Таблица 1

Показатели репродуктивной функции крыс после хронического воздействия низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона

* все достоверности относительно группы-1

Сам по себе факт резкого снижения плодовитости показывает отрицательное влияние низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона на репродуктивную систему самцов крыс.

Наряду с этим возможно отрицательное воздействие низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона на процесс сперматогенеза, на молекулярную структуру сперматозоидов и на метаболические пути биосинтеза основного тестикулярного гормона - тестостерона.

Разработка критериев оценки действия электромагнитного излучения на морфо-функциональное состояние органов репродуктивной системы самцов крыс основывается на оценке динамики количественных характеристик клеток сперматогенеза.

Многоступенчатый и длительный процесс трансформации стволовых клеток в сперматозоиды делает его уязвимым для повреждающего действия экзо- и эндогенных факторов, в том числе, и низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона.

Рис. 1. Динамика численности клеток сперматогенеза в семеннике крыс в ходе воздействия низкоинтенсивного электромагнитного излучения

Анализ состояния сперматогенеза у крыс из контрольной группы (n=15) показал, что общее количество сперматогенных клеток в семеннике составляет в среднем 5223±460 млн. (). Для разных типов сперматоргенных клеток было характерно определенное достаточно устойчивое процентное соотношение: сперматогонии составлялют в среднем 22,5±2,0%, сперматоциты 20,7±2,1%, сперматиды 21,6±2,3%, сперматозоиды 35,2±2,7%.

Значительным изменениям подвергается и профиль пула сперматогенных клеток(Рис. 1).

Pages:     || 2 | 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»