Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Морфологический гистоэнзимологический анализ биоэффектов электромагнитных полей СВЧ-, ВЧ-, ОНЧ-диапазонов в репродуктивной системе самцов млекопитающих

ВАК РФ 03.00.11, Эмбриология, гистология и цитология

Автореферат диссертации по теме "Морфологический гистоэнзимологический анализ биоэффектов электромагнитных полей СВЧ-, ВЧ-, ОНЧ-диапазонов в репродуктивной системе самцов млекопитающих"

САНКГ-ПЕГЕРНГРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правая рукописи

лоттовл

Светлана Александровна

МОРФОЛОПШШЙ И ГИСГГОЗНЗИМОЛОПШШЙ АНАЛИЗ БИОЭФ5ШОВ ЭЛЕКГГОМАПМПМХ ПОЛЕЙ СВЧ-, ВЧ-, 0НЧ-ДШ1АЗОТ0В В РЕПРОДУКТИВНСЙ СИСТЕМЕ САМЦОВ ШКОПИТАЩЙХ

03.00.II - эмбриология, гистология и цитология

АВТОРЕФЕРАТ диссертация па соискание ученой степени кандидата биологических наук

Сянкт-1Т;!т»рбург 1Э94

Работа выполнена в лаборатории, онтогенез е. Биологического научно-исследовательского института Санкт-Петербургского государственного университета

Научный руководитель - доктор биологических наук, профессор

A. К. |ондуа

0<|мциадышв оппоненты: доктор биологических наук

B.Ф.Пучков

доктор медицинских наук В.Н.Никитина

Подущее учрозадение - Медико-геиетнческий научный центр РАЖ

Зашита диссертации состоится "^ " 1994 г.

с "/-^"^часов на заседании специализированного совета Д 063. 57.22 по защите диссертаций на соискание ученой cvorieuu доктора биологических наук"при Санкт-Петербургеком государственном университета по адресу: 199034 Санкт-Петербург, Уыывер-сигетйкая наб., д.9/9. Вяаяого-почвешшй факультет, суд. 133.

С диссертацией ыстго ознакомиться в Научной библиотеке кн. А.И. Горького Санкт-Петербургского государственного уинвер-

сятota

Автореферат разослан "f^-ffiW-& 1994 г.

Учений секретарь специализированного совета кандидат биологических наук

Д.К.Обухов

ОЩЛЯ ХЛРА1СГЕРИСГ1Ш РАБОТЫ

Актуадьиоать томи. Иптенснпчоз развитие техники неизбежно еопряяоко с ухудшением срэдн обитания - сопремеш-шй человек все чаще подвергается воздействию различии неблагоприятных факторов; иоторио рпнэе не существовали или иэ шлели серьезного значения. К числу подобных факторов относятся электромагнитные поля (ЭШ1) различных часто?, напряженность которых все возрастает, превшая параметра природных ивгтаиах полай и космических излучений, к которкч организм человека к гшвотных адоптировался з процессе эволюции.

Начиная с 40-х годов, внимание специалистов во всем шрэ было направлено на изучение последствий воздействия на организм ЭШ "теплоной"'интенсигности, что позволило установить предельно допустимый уровень такого излучения и разработать достаточно пф~ фзктквные средства эсцити. В связи с интенсивным развитием электронных средств связи и компьютерной телнипч :се более актуальной становится проблема обеспечения безопасности человека в условиях хронического воздействия радиоволн малой интенсивности. Вместе с тем в литературе практически отсутствуют сведения о влиянии длительных воздействий ,ЭШ налой интенсивнее-?« на липой оргшгази. Нет однозначной оцешш подобных воздействий и для репродуктивной функции.

В последние годи получены факты, которые не могу? не беспокоить гигиенистрв и экологов - ЭМИ обладают понедотоксичесипн, 1„1утагеннвд действием, оказывает неблагоприятное влияние на потомство, нарушают структуру п функции репродуктивных органов, сб-мен веществ (Удмщев и до., Х93С; Кокорева и др., 1990; Хомак и др., 1990). Однако исследования, проведенные в этой области электромагнитобиологпи, затрагивали очень небольшой диапазон чсо • тот, выводи строились преимущественно на основан«! физиологических тестов. Зтпх далиях, естественно, недостаточно для выяснит»! причин повышенной чувствительности репродуктивной системы и воздействию ЭМЛ и прогнозирования последствий'таких воздействий. Необходимы более детальные исследования, направленные на изучение состояния метаболизма и структуры семенников в условиях электромагнитного облучения. нота взгляд, некоторую ясность п

зтоы вопросе помогу* внести результаты гистоэнэшодогичаского и ультраструктурного анализа семенников облученных животных. Подобные работы практически отсутствуют, а имеющиеся единичнш исследования.Се1x1и еь а1.,1983) посвящены анализу биоэффзкто» ЭМП в спзри&торвином эпителии.

По мнению большинства исследователей, нарушение репродуктивной функции, имеющее место при воздействии ЭМП, связано с расстройством гипоталамо-гипофизарной системы (Гврькави и др., 1977; ..Давыдов и др.", 1984; Загорская, 1989). Изменение уровней гипофиз ¡арных гонад отропных гормонов (ФСГ, ЛГ) несомненно должно отразиться на работе их клеток-мишеней (клеток Шртоли и клеток Лейдига семенника). Биохимические данные подтверждают это предположение и свидетельствуют об изменении уроачя тестостерона в крови под воздействием ЭМП различит: частотных диапазонов (Удин-цеп и др., 1980; Никитина и др., 1907, 1991; Загорская и др., 1990; Гарина я др., 1991). В связи с &ткм вызывает удивление практически полное отсутствие сведений об особенностях функционировали! югеток Лейдига и клеток Озртоли в условиях электромагнитного облучении. Структурно-функциональное изучение этих клеток монет дать дополнительную информацию о степени безопасности радиоволн различных частотных диапазонов, позволит глубже по-Ерть природу воздействия. •

Несомненный интерес представляет и состояние эпидвдимиса у животных, подвэргайимхся воздействию ЭМП. Морфологических исследований эток части репродуктивной системы, ответственной за функциональное созревание сперматозоидов, в условиях электромагнитного излучения не проводилось, несмотря на наличие данных о неблагоприятном влиянии ЭМП на оплодотворяющую способность спзр-штсиондрв, развитие потомства от облучешпк самцов (Еарезницкая и др., 1963, 1973; Пучкоц и др., 1987;С1.еагу еь а1. ,19В9; Зюба-иовг; и др., 1990).

-Хорошо извзсчно, что найросакреторная система и кора надпочечников участвуют в ренораяиз о ванн ой реакции организма ка действие любого бяалогически "сильного" раздражителя. Поэтому функциональная активность данных структур может служить своеобразным тдоша?ороц стрессорной ситуации, характеризовать едап- ■ тапионную гыйсгй'шость системы. В последние годы показало, что гллкскортккщпу нодиочечиикоп ~ еуа.ветвояиай фактор в инициации

и поддержании сперматогенеза, а также стероидогенеза в клетках' Лейдига ( Захепа et а1.,1988). На наи взгляд, исследование надпочечников наряду с анализом воздействия ЭМП на репродуктивную систему позволит глубже понять характер и направленность изменений в репродуктивной системе, прогнозировать последствия электромагнитного облучения. .

, Цель и зйда.чи исследования. Основная цель работы - оценка состояния репродуктивной системы у мышей и крыс, подвергавшихся длительному (от одного до девяти месяцев) систематическому облучению ЭМП радиоволнового диапазона слабых интенсивностей. В связи с этим предстояло решить следующие задачи: •

1. Методами количественного морфологического (в том числе ультраструктурного) и гистоэнзимологического'анализа исследовать характер структурно-метаболических перестроек н семенниках мы-пей, подвергавшихся четырехмесячному облучению электромагнитным полем с частотой 24 МП*, а также оценить состояние сперматозоидов в придатках семенников по функциональным показателям.

2. Теми же методами оценить состояние семенников и придатков семенников мышей, подвергавшихся дзвятшт-сячному воздействию электрического поля I? кШ (при вариациях, длительности сеансов облучения). Для оценки адаптационных возможностей организма, подвергавшегося столь длительному (на протяжении всего репродуктивного периода) облучению, произвести морфометрический и гкстоэнзимологический анализ надпочечников.

3. Исследовать характер сгруктурно-метаболичзскга: перестроек в семенниках и надпочечниках крыс, подвергавшихся длительному облучению электромагнитным полем с частотой Ю-П^ (при вариациях плотности потока анергии, длительности сеансов облучения и общей продолжительности облучения), а также оценить рЬ-гонорацноннда возможности репродуктивной системы ¡тавотных в случае нарушения ее функционирования.

4. Мзтодшга количественного морфологического, гпстоэкзимо-логического и ультраструктурного анализа исследозять ы семенниках и придатках семенников крыс биозффзгсты четырехмесячного облучения электромагнитным полем с частотой 3 ГШ, а также (¡ценить состояние надпочечников. Проанализировать состояние репродуктивной системы и надпочечников спустя четыре месяца после прекращения облучения,

5. Uопcc'i4iг.iiiь p«jyj;i/лжл проведенного и'гл^дошшя с цолш «ааахенкл специфических и иеопвцмфичесиих биоэффлп?<ш ьлэдтро-иитт-шх полай в репродгга!ШО& оиотеиз теиопмащих. Да^ь прошссгаческуи сценку воздвПсх'сяо элвкгрошшша'ннх полей на репро^удс'гишую систему ииеаопт'иш'йх.

Научная ., новиа на и гграк^мч^акая значимость. Впер eis ме^одаш количественного иорфологического (в тс.! числа ульграстру1я?уриого) и гпса'ойнзиыолошческого едалиаа исследовал ось юиашпо ЭМП с час-¿ситм -24 МП},. 3 и 10 ГО* низких штенсишсоте*!, а ?e:ow илактри-чеокого лолл с частотой 17 кГц нп состояние репродуктивной сис?-е-ш севцов швкспиа'авщих. При эфш особое шжалие уделялось сос-гояни,л сгвроадпро^тфуздщях клеток сепепншса. В лш<эратурц оесут-сведения об удьтраз^руктурз ¡¡кгерстшщеУанои уканн семенника v.i (9 к он 'л 'i' £цощ w л в условиях алектрс-.-лагнитного облучения. Помимо семенников дня учета влияния ЭМП на процесс« функционального созревания сперыатозоидоз производилась ыорфо^функционалышя сценка првда-рков семенников облученных кивоотых (ранее подобны.-; исследований но проводилось).

Фагаы, подученные в экспериментах, сведе? ельсявуют о eixjokoIi реактивнее«! рзлролуктавной систеглл шэкошшдадих, подввргавяшагя облученнв 3feiJ: при краткосрочных сеанса?: облучвит (ЭШ 24 МЛ|Э экспозиция - 0,25 часа)" наблюдалась акмзацпя метаболических про~ цессои, сопровождаемая снюкениец гибели клеток спормаэ оттого ©питания; при длительных сеансах облучения (I и 4 часа) Есех изученных частот нарастали деструктивные изменения как в стероидоро-дуцирущих клетках, так п е плегчеах сперма^огенного эпителия. При длительных воздействиях радиоволн показана особая уязвимость о^еровдпродущрущих клегог: саманника. Результазчз уль^раструктур--норо и гас?оэштюлогического анализа семенников облученных зки-вотгаос свидетельствуют о значительных нарушениях в системах внер-гообеспечешш и стероидного синтеза гормонгфодуцируюцих клеток.

Оценка сссгашшя репродуктивной систош проводилась параллельно с оценкой адаптационной пластичности организма (по струк-^урио-хшичесгаа: показателям состояния надпочечников). Огероид-прйдуцмрущяе клерки надпочечник о;: реагирую* на облучение «.гнкжз, как аналогичное клетки семенников. Оцнако изменения в них шяе- ■ .лдауся раньше и енл более выражены. что необходимо принимать во внимание при гигиенических исследованиях. Подобный подход позео-

ляет предсказать оозмошые последсттгл элегсгромагаптного облучения для репродуктивной функции.

Шявлсшше изменения в репродуктивной системе и подпочетп«-тспх пипотннх при днителышх систсыатичесшпг воздействиях радиоволн малоЯ интенсивности гигиенически значимы.

Дшшая работа выполнена в райках научно-технической прогрпм-мк Сопота Министров СССР, ПШчТ СССР (постановление №339/666 от ' 24.11.84) и являлась частью комгшегсстшх исследований гигнетпос-гсого профиля ряда НИИ АМН, Минздрава и Минвуза РСЮР, В эксперт- . ментах моделировались параметры ЭМП, роспрострпнениио на производстве, широко используемые в радиосвязи н радиолокации кп су-дох. Результаты проведенного оксперимснгального исследования способствуют вкяснбшго механизмов действия элоктромаптттах паяв Я яд я1!ПОЙ организм, могут быть использованы при обосновании шр по !?!5-щито окружающей среды, составлении гигиенических нормативов.

Апробапип работы. Материалы диссертации доклпдцвпяпсь иле: представлялись на УП Всесоязмом еояещгшич «-бриологоп (Лзигасгргд, 1986). заседаниях Ленинградского научного отчества патологоанатомов (1983, 1988), 1У совещании "¡Сриогеннкэ и еналитичсскио кетодн з электронной микроскопии" (Пущин о, 1989), с ими и прет СПб ГУ в отделе эмбриолох'ии (1986-1993),"*

Структура и обтем работы. Дюсертацил состоит из введении; обзора литературы но теме исследования; главы, Посвященной списанию иепозьэошшннх материалов л методов; четырех глаз, сорт»р-жащих экепорпмочтаямше материалы; аеюпгаеиян и выводов. Рябеть изложена пп. 199 страницах машинописного текста; содержит 44 рисунка к 19 таблиц. Список нечшьзуемой литературы включв.г? т.-именования.

КРАТКШ етдяяшк РАЕШН

МАТЕВШМ И .

Эксперименты по облучению жипопок ЭМП проводились на бдгзэ лаборатории электромагнитных ваян радиочастот НИИ Гигиены Труда и Про'Тпаболевяний (Москва) к мборатории Стоических факторов НИИ Гигиены Труда ы ПроЖэпбаю¿лний (Сянит-Петсрбург). Обрабог-

кц подученного материала проводилась в- лаборатории- онтоганеоа Еи-< (.логического ШИ Санкт -Петербурге к ого униворсижева-..

На период проведения сеансов облучения ыгво'к-щз помещались в контейнеры из оргстекла с ветаняяцпонньЕ.ш офверсфшшк. Животные кшяродьных групп подвергались ложному сбяучешш. Ниже нрад-оТЕапены основные харак*еристи.&1 вяектршашидашх полей и методы обработки материала,

Электромагнитное поле £4 МГУт, Трюгносдааш® мая» ойяучиццсь ЭШ 24-МГЦ при- ианряяекыосаи ъжетртесхой> ссс®.адшдхце1|, лшш, равной 500 О/м на саевдэ, списание кояороро дано з сща'аье В. А.. Розанова с соавтора!.-;» (1983).Облучение проводилось- 5 дней в шдоыт. В трех - подопдакый грушах (по 20-24 » каабой) кивсшше под--перганисуь- облучений- 8Ш лр 0,25; I и 4 чгг«5& в в$9т.

I серия - облучение ЭШ на протяжении полутора месяцев.

II серия - облучевяе ЗИП на протяжении четыре:: месяцев.

III серия - облучение ЭШ на протяжении четырех месяцев, забор материала спустя Ери. месяца после прекращению облучения.

Проссдился .морфологический (в 9ш числе улмраструдагуршй) , ^¡урокдаяричеакий, гнсуознзимологичеекиЁ анализ семенников, оце-штеяись некоторые функцисиояьные характеристики сперадасесздйг (кислотная и осмотическая резисрешнссть, количество нввздшь-нн:г и атипичных форм).

* Электрическое поло 17 кГ>|. Двухмесячные мыши на прситаейш довяжи месяцев подвергались воздействию влектрического пола с «еСФш-ой 17 кГц при напряженности 100 кЕИк. В експериыедае учасг-еоеэли две подопытные группы, различающиеся лр од олшга ел ш ость-го суточного облучения (I и 4 чьса\ к одна контрольная (по 10 живах--них в каждой).

. Проводился морфологический, морфометрический, гисгооизмиологический анализ семенников, придатков семенников и надпочечников.

Электромагнитное пале Ю ГГц. Половозрелые беспородные краен подвергались облучению импульсным ЭМП 10 ГП* с плотностью поиска анергии 500 мкВт/сг/-(I группа) и 1000 мкВт/см^(2 и Й группы) на протяжении одного месяца, Частота вращения рупорной антенны составляла 22 оборота в минуту, что создавало прерывистый ■ -характер облучен««. В первой и подопытных группах екед-

ценный сеанс обл\"-.ешш длился 2 часа, а третьей группе - 4 часа,

ГТосло окончания облучения ждяотиюэ били аабити декапитащюЯ. Для хронического оксгпримонта (4 месяца облучения) били внброин характеристики ЭМИ из первого подострого опыта. Забой кивотшгс про-нодился тон 350 способом через четыре месяца после начала облучения, а уо.нчо спустя полтора я чеетрл месяца пссле прекращешт облучения. Во всех пкеперимонталгмп-гс группах било по 8-11 птзот-ш«. У крис, Ьблучавшихся Э!'П на протяжении одного месяца, прово-. дялся монологически П и ксрфо::с-'хр:!ческпй анализ надпочечников; у твотннх. обяучагаяггел чэгыро месяца, - морфологический, морфо-метрический и гнегознзшояопйческий анализ нвдпочечников и семей - * никоз.

Злвтерснагшгеной поло 3 ГГп. Пачовозрелиз крнси яодвзргаггке г<. воздействию импульсного Э'ЛП 3 ГЛ-1 с плотностьп потока энергия 200 по 2 часа ежедневно на протяжении четырех месяцап.

Частота вращения рупорной ошотш * 22 оборота л минуту. ЗоЗой дивотннх проводился доняпигачиой сразу, а яатае спустя 4 месяца поело прекращения облучения. 1) ртеп^яментятыста группах бняо по

8-Ю МИВОТ1ШХ.

Проводился морфологический, морфометрияеекий, гистозизшато» гнческий анализ семенников, придатков семенников, надпочечников,

Морфеяегичеекпй п ^орфонетрическиЗ анализ. Парафинодае срезы семенников, фиксированное жидкоегьо Буэна, окашивались гематокси -лютой, и оозинсм по Майору, железным гематоксилином по ГеЩвнгагту, ¡¡¡ИР-йццноЯ кислотой (Роскии, 1957). Парафиновые срезы прядагтеов семенникок и надпочечников окрашвались гематоксилином и эозине.;«, по Майору, Па поперечных срезах семенников производился педзче? семешгегс кннальцет* с рачличной л анализящей гибнущих клеток. Б ряде случаев производился подсчет числа семенных канальцев из, УП-УШ стадиях цшгла спсфматогснного эпителия (ьеЫопс!, С].г>г-тоаь ,19Г£), в семзшнх канальцах УП сгадин - подсчет количест ■ ва различны:: типов плеток сперматогениого опителия, приходящихся на одну клетку Серуоли. П интсрстипи&пьноЯ ткани семенников регистрировалось число темных и светлда клеток Лейдига, сссхдоя нй стандартных. ач сгцядях.

Дня ультг'1.';?руктурного доследования семенников применяла;;,, фиксация глутаралъдогидом к четырехокисьо осмия ( Вегдма ей а]. , '1984). 3 ряде случаев проводилозь электронномикроскопичетгоо вн-япченче ;цзточной рос Итяям по Уа^якпра и кислой фссфатаан по

Оршгоc»y-Tp¿¡j.íny (iCapyny, 1984), Д.-.-л анализа г.шч.>хндриГ< ai кдеу-»Цл'к Лайдига испоихьз овацся оланшсл'рический иотод. Падугошше и ультра*1 rancie среза кзго^аш^иплииь на ультратсиз ькь -400Н (Шие-цуш). Окразшшшо ncwyi'OHKiix срезов производилось по Хамфри (Uiiaphvey at al. ,1974). Ультрптоякие срезы и?..*.-фегнировалноь ураппиацетй'гсс-л « евшща. Просиотр и фогогрйфнров&ниэ

• cpSdOE производились на ojíoií^p от i слз шкроскопо -IfeOO EX флр.-щ "Jßor, " (ЯПОНИЯ ). .

Па . парафин ошгс срезах надпочечников с повдцмс. игуод|>-&ифо-iövpa измерялись толцша ьсюх зон кори и дишотр м«яч»вог»о ъи-«¡üíí'íUj:, , едврио-ц»1гоплазыа»Л5ческсе сшсшоние,

Пю »¿санчиисл oitwec к»3 аншшз , На криоста1чш.> с ре:; а*' (шиши из01«, кр-'лх(;а*а!' фирщ "lkilez ") семенников, пряда-гков семошикоу н а&дпочечшшо« йроподшшсь и«ч?ооизимай01чю©сш10 реакции на

и í'íC) я очную фосфа?ази (Борется, 1961:), а уак&о на НАД.lili Ш/р?.Н-дотдророзти, 3ß - и 17а -тцроисиог^роак-домщрорй--mли, еуктат'г-и дшгайч-Д'ЭМщрогеаазц (Лойдь. и др., 19132) с уче-vtb¡ гд-ро0о»оши1 количсс^влшого гдесаи» «иологачгского ашчиаа. В aar,i;ou.;oöSit cj постацценной задачи использовался либо гшгп'-иегцц ¡ л ибо ыо'х'од ск&нирошьш. Цаь'сфоФЮдарш&зцои оценка алтпшсетя фориеигос ироязаодклссь на ф»оешистроjsoií шотрс йар -03 фар:,;* " омой «. Анализ ôôôï пслучешок числов:хк даншх проводился на cuc:[i8;.iv. Ib .is -i e псищш) пакета суйкдьрпшх программ. Мазсрруп-иошо разлитая устанавливались по с-тесху (кри*ериЛ Ог^щсипа) и Ч-тесау (критерий Шлкоксоиа).

РЕЗУЛЬТАТУ. И ОБОВДШ

Репрох?уктш*яая система. Проиедокнда исследования ПОЗВОЛИЛИ ус2-аиовя?ь ouisicu«ocrc¡ биологических аффектов в рмуннугаишной ci¡oa?eíí0 шшой и криз o¿ 'иир&ххгроа слоктро^апштноро облучения: vaovcta, длительности суточной аксшозн'фш, осцаЬ- продолжительное-sa осЬученш!, плотноеvu потоке, анерпш и др. При ътом но. бия о ' yevaiojyißHO кеоукоЯ прямоН oasur.-.tuuevu "дозв-оффект". 3 ¿олышш-cí'HO случае длщ'елыше воздействия ЭМП приводили к нешшгшри-я-.'НИ'г посседс^ьиш, лшь одни «а иасл «декадных режимов .обяучешш (ЭМП 24 МГц, окепозиция - 0,26 часа) дал яремешый положитальиий еффшк. Так показано, - что 0,2б-часошс воздействия ЭШ 24 МП|

прц напряженности эдекх'рнчоскоЕ) с оста turnare ti 500 В/м приводил!! актизагщн метаболически::. процессов в сеыешппсе, сиизьеии» гибели гамояоцигов. Однако в отдел i них шготках ЛеЦдига о блученных ж»-no-шых мозсно било набллдать инвагинацию ядерных мембран,, cterpe-гациэ пдршисошх компонентов. Сходный изменения п ядерном аппарате отмечались н в некоторых клетках еперматогекного с-пятелия. Подобные структурные перестройки ядер - первые признаки тар.уш-ния ||)уыкциснировання клоток семенника., С увеличением суточной окспозиции ЭШ 2-1 МГц до 1(4) чезоз такие изменения в ядрах плачах Лайдига становятся типичным явлением и сепрошяхдадася иару-кенисм процессов стсродцогоизза и сяормптогепеза.

Ccic/'ri ипияиие уделялось состоянию пнтерстигщалшей ткглш сеиегяскгсл ^yusuini:: павоэтпк. Результаты гистсэнэим аяогнчеач о-го i} уль^г-г^пггурието ецзлмиа семенников кркс и 'мгазй, подаер-гаавгсшх Ec2,r,eüc'i's:!a свццауолься повали об оеобоЗ упэшшздш систем аиергоо'Ьзяочепг: п огарсндного синтеза клеток ЛеИдига. Наиболее яокаэздельнз л о? с-м «гсаозэшт данные улътр&структурн«го аПрактически по совх експершешах a семенниках дяго&шго с^гтзд&зоел зиноуншс появлялись кеыткн ЛеЗ&жпа, а цитоплазме ico— ■.>спж.т? встречались нытоходприи е тени или ¡гшг'п широдогичесзтм;'. ■цзншешяиа - появлялись вапуолн а ищядесе, происходило уплошо-глв глутреыпего осдорхшоро, гт&годалиоь оспио£пяь:л:<з ыкгчоиия, ' разрушении ярке«? (ьпло^ь до полного их исчезновения), посрендешм шутретппс н игругных мембран. В цитоплазме зрелых стер^щнкх клеток облученикх ®-!г:о'лгнх отмечалась и другие. деструтстишш нз-пепепш: сбсшрппэ о сна некроза с большим количество;-! шкмпшопо-дСоШ-v: структур, инох'да заккнаташтх' ссгэ. ц::т ого» гаму; ауто^агосгл-ы е тлггкзчещп.-тт i! них деград^фуш;;::nt сргЕцоздилг; участки цитсплогз-г;п, л:-пп,::1:ге ор;»?.ие:тл; поизгадий вазуоявзещт цитолл.пэш. 3 ряда случаен тблвдащ:ст» oíípad отдал, представляющие, - собой слон подуразрушш;:ш>: жгохсидри?}, сгфузеднш цистерна'ш гладкого ил» • !зер.с^о1-ато?о 3IÍP. Я~ра клеток Яойдига mann глубокие инвигккащш нембргн, т».?кс11шгась структура и л окаянзптия хроматина. В »авдая-ыоегд eí'цЕршлетро» гяёитремг-гшиного облучения таккс де&труктнп~ но тпр-нс^шо кясетн появлялись в секзкшках гзавояпк лп;1о г пр;>-• i;scce'ойяучнтй (£Щ 24 *!Г*ь 10 ГГп,'1? кГц), mido сщшп нокгго-рое ореня пейлз' ого oTtiéira • (Bf.ST Э ГГц),' что приводи!о к изменен:г» сослана июуз.мрш с?&рсад><ю( клеток. Па данным морфзч'зтрического

-Ï0-

is ультра^Уруктурного еЛаяиза, п инторстициаяъиой ткани в первую очередь гибли еж окоди-ффвренцир овинные, зралка клетки Лейдига (в случае <Ш 17 icFtf с 3,5*0,4 в контроле до £,2*0,4 в опыте,- п случай ЭШ 3 ГЛз о 2, 58*0,38 в контрме до 1,08*0,30 в опыте сгтус-тз! четыре месяца после прекращения облучения ). ïïo-ввдшсму, о?о «Шитовея одной кз причин падения уровня тестостерона в семеннике-И и крови (Гарина и др., 1991; Шапошникова и др.,1991). Реяультгйы гистооизимаиогического анализа хорошо согласуются с данными ультраструктурного исследования. Так, в интерстициальноП ткани семенников облученных животных повышались активность кислой фос-фатпэы, изменялся и характер гранул дипзокрасителя (по- ' «клялось шетзстсо мелких пыпввидных грянул), что.свидетельствовало о преобладании кот&бсошчесштх: процессов в клетках иитерзти-ци&шюй ткани семенников облученных кивотных. В отдельных клетках Лойдига значительно уиеянчиваласл аитттоачь Ï7p -гадрокси-стеровд-дегидрогенази (« 0,Ш>*0,025 в контроле до 0,274*0,042 в случае облучения ЭП 17 кГц с ¡экспозицией 4 часа; с- 0,122*0,012 в контроле до 0,280*0,027 в случае 80 сеансов облучения ЭМП 24 МГц с экспозицией I час). Подобное увеличение активности 17р. -гпЦр оксист ор оид-дегидр о г еназ ы мотаю рассматривать как компенсаторную реакций на уменьшение количества полноионных стероидпро-дуынрущкх тютек в- интерелпглвльной ткани бемешшков облученные животных, Лкугознаималогнческио показатели ИАД.Н-, НАДБ.Н-, сук™ цкнат- и лактагдегидрогеназ сшдегельствугот об изменении путей метаболизма, связанных с энергообеспечением. •.'-■■■

Болывйнстсои исследователей признается достаточно высокая (в отличие от спэрматогенного-опителия) рзгеноршшонная способность стероадпродуцирующих ¡слоток. Восстеновленда популяции зрелых клеток ЛеПдига имеет место как при сезонной инволюции семенников (Сухов, 1975), так и при различных химических (Кегг et ai. , 1987; Teordo et al. , 1987; O'Saughaessy et al. ,1991) и физических (Дедов, 1980) воздействиях, однако в последнем случае, согласна дачным ультраструктурного анализа, оно не полное. В литературу не удалось обнаружить каких-либо сведений о регонэраци-онной способности популяции сгеиоидньгх клеток семенника' о условиях электромагнитного облучения. Согласно данным морфокэтричес-кого, удьтрасгруктурыогея гиатоэнзимолорическоро анализа, полноценного восстановлении популяции «тг'роидгшопушруодих клеток не

иро'лсходило даже спусти четыре м-зсяца посла отмени хроничвског;) облучения Э1Ш.

Показано, что для нормального протекания процесса сперматогенеза необходима высокая концентрация тестостерона внутри ее-шншша ( Wright ,1980; Райцнна, 1938; Никитин и др., 1991,- o«t»H-ughnessy et ait. , 1991). По-видимому, следствием недостатка • андрогенои, и ряда субстратов, обусловленного деструктивными изменениями ипуерсищиалгной ткани, являются нарушения структур!,! митохондрий и оццшлаэматического ретикулума клеток Сертолн, ехидные (2 гаксшаш в ¡метках ЯеПдига. Следует отметить значительное расшрезшо цистерн шероховатого ЭПР а метках Сертоли облученных минотннх, В семенниках подопытных шзстних мн не наблюдали гиб-liy.iiyix хлато; Сертши, несмотря на яячго исрфо-фуикциснальмно г.и-

фуТЗЗШ В Ш1Х.

■J ~гак цквот:;£г:, нсдвергаааихел длптачмгсму всэдейетига ЭМП и рлюггравдоква: попей с экспозицией не менее I часами сутки, от-мсчадозг» дсатогернсв возрастание гибели половых клеток п семей-пых канальцах; пспвяятлсь канальцы со слущеннши слоями клеток лперматогекного эпигелня, зачастую габнущие клетки бшш сильно вакуолизированн, маогоядерны; изменялась скорость протекания цикла сперма?? огенноро эпителия. Наиболее! выражены эти измеиання в случае четырехмесячного облучения животных ЭМП СЖ-дгапазона (3 и 10 ГТц). Факзд, полученные в экспериментах по облучении животных ЗИП СВЧ-диапаэона низких ("нетеиловых") интонсии}остеН -ин'.»ерстициалькый отек, расширение просвета капилляров, изменение просекания шкропкноцитоза в миоидных клзтках оболочек семенных канальцев, увеличение количества макрофагов и коллагена в интер-стнциалыгс ч пространстве, и др. - свидетельствуют о зозмашом лс-каяг-hcif нагрева векенкякоя и нарушении изоляции аутоантигенлнх клеток.

В ли-гературе имеются доказательства нарушения проиицазиосуа

геиато-знцефалиЧеского барьера под воздействием ЭМП (Дкаотесеи,_ 1980; Chang, at ai. ,1982, Зуей и др., 1993); по рецато-тести-кудярному барьеру такие сведения единичны (Григорьев, 1983). Р|Щ псследоьмтадей (Григорьев, 19825 Mettbauer et ai. , 1У90) связывая* изменение реиато-внцефалического и рамато-.теотик-удярнсг'о. Ййрьерок о ' вя шишек 5МП СВЧ-днапозока на процесс ¡;. лкшоцктюа.-л клетках, гй.адэувдих эти барьеры.

-120 цельй вменения роли гемато-гестшгулярного барьера о ^¡язвитии описанных выше изменений репродуктивной функции противилась сценка состояния основных структурных элементов гема-то-Vостикулярн ого барьера у животных, подвергавшихся воздействию ОМП. Яри -длительном облучении изменялась структура собственна»'' оболочек семенных канальцев - отмечалось набухание и появление инвагинаций баэаяъньк мембран, изменялась ориентация коллагено-внх фибрилл, происходили структурно-функциональные перестройки в цитоплазме и ядре миоидных клеток. Данные количественного гис~ гоонзнмологичоскоро, ультраструктурного и олоктронногистохтшчес-кого шализа свидетельствует об изменения транспортных процессов в эндотелиалышх и шоиднюс клетках.' ТЗыявлонньв изменения барьерных Структур безусловно долены отразиться на процессе сперма-тоцонеза. ' ■ * '■• .

Анализ совремегшоП литературы свидетельствует о ти, чро . наиболее частой причиной нарушения сперматогенеза, помимо иммунологических факторов, является изменение гормонального режима (Ра'гцини, 1985; Теппермен, 1989; Пшеничникова, 1991); некоторые исследователи (сгозэтап ,1985;Нейеег ,1989) напрямую евт-аыо&ют и ишунолотеческий статус сетнников с внутригонаднш . гормональны:.! фоном, отводя при этом регулирующую роль ингибину (гормону клеток Сертши) и акгишшу (предпог эжительно,'гормону клеток ЛсЯдига). Поскольку под влиянием ЭШ происходит изменение уровня гормонов в г,рога к. в семеннике (об этом свидетельствуют данные литературы, а такие собственные результаты по состояния^ стеровдпродуцйругощих клеток), это межет являться одной из причин изменения протекания процесса сперматогенеза и функционирования гемато-тестикулярного барьера. По мнению большинства исследователей, нарушение репродуктивной функции, имеющее место при воздействии ЭШ, является результатом нарупения функционирования центральных регулировочных зпеньев и, в первую очередь, евдэюо с расстройством гапоталамо-гипофизарной систош (Евтушенко и др., 1978; Макри, 1930; Давццов и др.,1934; Загорская, 1989). Факты, полученные в наших экспериментах, не противоречат, в основном,' , общепринятой точке-зрения и свидетельствуют об активирующем влиянии малых доз облучения и угнетающем - больших. Тазе, результаты проведенного гкстоэнэимологического и ультраструктурного

^¡..следоо.агшус соодяпнсои nij&eft, |К»дздо*мтаоя 30 е-.'^ноам 0,2!>-ч;-£ог.ц:с лозД'зИатьий Зг/Л 24 МГц, CB-yiiiTtyiiCTBOiiaiiii о наличии в сомошшках нор^о-с^жащопядышх тцоисчий, характерных для по-пншенноро уровня лютешшэирующего гормона о кропи (Кретсор^ IC87) - увеличивались размеры клеток Лейдига, сбьем митохондрий , иаблпдалась гипертрофия гладкого ЗПР, актизизироБаяиць не-зрелае «рютки Лейдига, погашалась активность I7ß -гидрокснсгеро-од-двпздрогеназы. Увеличение длительности воздействия ЭМП при-зодняо к гибели гипертрофированных на начальных этапах ответной реакции шзотдифференцированных клеток Лейдига, нарушению Функционирования геиато-тезтикуляриоро барьера, повышенной гл~ dojiii клеток сперма?огснного еяителня.Цднако иорфон^гщксиля t ш¡а юиешпт в семенниках жипоипя, подверрлпшхея длигельиш воздействиям ЭМП, не столь однозначны. Так, у криз под всадойстиюм ЭШ СВЧ-диапазона отмочалоьь изменение протекают процесса ыикро-пннофгаоза в ииоидннх метках оболочек семенных канальцев, значительное повшепие (по сравнению с другими частотными диапазонами) гибели клеток сперматсрешюро апителия, вакуолизация цитоплазмы регистрировалась лишь локально в одмнрвнхх клэпках leihm-/■а, не наблюдалось столь шраяеняого (как а случае облучения 31] 17 пГЦ) набухания митохондрий в клетках Дейдига. Результаты рис-тсзнзниодогаческого п ультреструхтурнсго анализа свидетельство-залп о болкпей зависимости бисзффэктов о? честотних характеристик поля, чем от энергетических (з случаях ЭМП 3 и Ю ГТй[). ^ Опксанпин вще изменения з клетках Лейдига ц в структурах 'ремато-тестику-лярноро карьера нельзя однозначно стнестн только к нарушениям гормональной регуляции центральноготеиата. В данном случае цель-оя исключить и возможных прямых'региональных эффзкт-ов ЭШ.

Надпочечники, Морфологические и гистоэнзнмологические характеристики надпочечников облученных ян волгах коссенио подтверди-BJ-i покчечэнность гипсраяшю-гнпофкзариой системы в реакция организма на длительное воздействие • радиоволн, Морфометрмческий анализ надпочечников аизояшх, подкравшихся; длительному ойлученш 8'!П рачлшцых частотиих дкалазспоз»' позволил кдазять ряд сход-шгх изшнезшй: сужение, основных зон к еры и йеэгового шцеатва либо и период.облучения .(показано для ЭЩ 10 ГГц и 5П 17 кГц), лпс*о спустя незначительное ггреда посла отмени вга.тайпячш (3 ГГц). Сторовднродуцирущие клетки надпочечников рвар:руьт на nft~

лучеиие такке, как аналогичные клетки семенников. Однако цзие-ниния в них выявляются раньше и они более выражены, что необходимо принимать во P\;t;mt№ при гигиенических исследованиях. Ко-личественниА морфологический анализ и гистоэнзималогические тесты свидетельствовали od изменении метаболизма и межклеточных гпаиисщойствиИ в сгероидпродуц;фующих клетках надпочечников облученных животных. Следует отметить повышенную уязвимость клеток сетчатой зоны коры надпочечников. Поскольку здесь также происходит синтез'ряда андрогеиов, эта зона коры представляет повышенный интерес для прогностической оценки функционирования репродуктивной системы после завершения облучения. Спустя четыре месяца после прекращения облучения полноценного восстановления не происходило - несмотря на нормализацию основных структурно-функ-дпоналышх показателей коры надпочечников у большинства кмвот-1!ых, в мозговом веществе отмечались деструктивные изменения (уменьшение обьема мозгового вещества, повышение активности кислой фосфатазы). Описанные выше факты свидетельствуют о функциональном истощении надпочечников длительно облучавшихся животных.

Придазкн семенников. В семенника;: .проксхрдш* лишь первый йтоп формирования сперматозоидов. Но менее интересным и валснш, на наш щгляд, прадетапяплось исследование второго отапа, связанного с функциональным созреванием сперматозоидов и протекающего в придатках сомоиншеоа. Сопоставление данных морфологического г, гистознзимологичоского анализа выявило высокую чувстви-'голг»косгь стрешлышх клеток придатков семенников к длительным почда?с*тшм ОШ различных частотных диапазонов. Несмотря на высокую зт'тивиость' оюзидоредуктаз (НАД.Н-, НАДКН-, сукцинат- и лпк*а?дешдрогсназ), свидотельотпущую об активации процессов, содккзих с внергообеспечен^в!!, чуснвчалось снижение активности fimsimcri, участвующих в стероадогенеэе. По данным гистоэнзимо-логкчэсксго анализа (щелочная и кислая фосфат-азы), значительно изменялись тргшепортныо и усиливались катаболические процессы. Tnvcuo мчычнэиип несомненно долкпы сказаться на процессе созревания е-:ерма«оэоидо», приобретении ими подвижности и устойчивое---яи к ^содействиям. Подгтвер'здеш'.ем последнему является

домккекхе функционал ьшге показателеЯ сперматозоидов у мышей, об-лууакяихсн 24 Mil? с пюпозкпио5! 1(4) чеса, Бзаимосаязь се-

менникоп и их придатков при различных акстремалмшх воздействиях (к которым можно отнести и ЭМП) ещз недостаточно изучена, однако, на та взгляд, зтсл1 вопрос представляет значительный интерес.

По мнению бсиыаикс^йа исследователей, действие электромагнитных полей на живые системы имеет неспецифический характер, а обратная реакция организма осуществляется по закономерностям стресс-реакшш, описанной Селье. Однако этой точки зрения придерживаются не все (Шэиьцзу и др., 1980; Сгоян и др., 1909). В последние годы в связи с появлением большого количества фактов о непосредственном воздействии электромагнитных пате2 на различные процессы, протекающие з клетке, все больвэе число исследователе!« склонно признать "наличие специфического эффекта ЭМП, зависящего от параметров паяя (в первую очередь, от частоты И мощности), чяо не исключает однако и подключении механизма неспоцифичосно!! резистентности а такой' сясшсИ биссистеме, как организм илвкопп-

тсзйцих.

Факты, полученные в данном исследовании, свидетельствуют о йокой чувствительности организма; млекспитаюврпс к воздействию ЗИП изученных параметров и, в основном, находятся а соответствии со с лакивппщися представлениями о нсспецифичеоком характере отлетной реакции организма на действие ЭМП. При этом,состояние етероидпродуцирукщнх клеток метко разсметркзать кшс.индакатор адаптационна: позмоасностей организма. йзесте с тем.отдельные денные свидетельствуат о специфичности воздействия ЭЩ-СМ-диы-паз она "нетепл (шос" кптсксншсстзй. Детальное исследование такого воздействия выходит за пределы эедач, псстапченных. п данной работе.

шводч,

1. Систематическое воздействие ЭШ малой интоксиенсстя (ЭМП 24 МЛ? с экспозицией 0,25 часа) приводит к-активации метаболических процессов в семенниках мышей 'л уысиьгянио .гиб».»а раЗВИБ!шд1гсся половых клеток.

2, Увеличение ежесуточной энапозиция и общак рнючяшисчи облучения ЗМП, а также энергетической, нагрузки ы-пш-ют и сшои-

siuKf-.x животных дезреруляци® метаболических процессов, усиление т-tlmn полое:« клеток, приводит к накопления структурных нарушений. При в том повреждается структура гшаго-тестикуяярного барьера, изменяется процесс стероидогенеза. Наиболее шфакены такие изменения ир'л облучении животных ЭМП СВ11-диапазоыа (3 и Ю ГГц).

3. ИовыдоипоВ чувствительностью к воздействии ЭМП обладают <"1вроядгпи клетки семенников и надпочечников, а в них наиболее ловимыми структурами яшишгсл иомбршш штохаздрай. Ünuxeime уро~ лнд активности стерондцегидрогеназ, изменение энергетического обз-с печения синтетических процессов нриводиго к гипартрофни, а аатш - к гибели большего .количества отеровдыых клеток.

4. 8 еемовдиках длительно облучавшихся кшвокшх отмечается «¡бель иреимуществегшо вкзокоди#врекшровашшх стероздпродуцнрукь (цпх клеток Левдира при относительной сохранности незрелых форм, что макет являться одной кз причин изменения уровня тестостерона

в крови и нарушения процесса сперматогенеза.

Í3. Прекращение длительного облучения вызывает у штатных значительные метаболические перестройки,- усу1убяящаз уке кшевдсссл деструктивные изменения. &устя чегыро месяца после отмены иоздей-стпип ЭМП 3 и 10 ГШ, а такяе три месяца после отмены воздействия у'.П 24 МП* не наблюдалось полиецешзого возстаиовнеиня кяэточно-ткеяевой структуру ц метаболизме соненикков if надпочечников.

б. Клетки Сэртолг; проянлкат бояьлув по сравнению с вяегкена Л^Дцига устойчивость с воздействию ЭМП. В семзяшгшс подошмгдх кисетных не было обнаружено гибнутдих клеток Сертоли, несмотря, на явные чс^да^ункщ.снаяьяыо нарушения п них.

По сравнению е еемоннккшш продатки семенников некое чувствительны к воздсИсубию ЭМП. Структурные изменегшя в них слабо выражены. Функциональные изменения сопряжены о состоянием онарро-сб-зспечгивавщих и сторовдпроизводящих метаболических целой,

8. Огруктурно-функшокалышо показатели состояния надпочечников свидетельствуют об активирующем влиянии малых доз облучения (покгапно для ЭШ Ю ГГц, ПЛЭ-ЗЮ mkLt/cm¿, энспоэипия - 2 часа, продолжительность облучения - I-месяц) и угнетающем - болыва. ■ Лошиемно* чувствительностью к радиоволнам обладает клетки сетчатой зоны коры надпочечников, что не может не отразиться на уро-• вне влдрог"нс>} в кропи.

-179. Выявленные деструнтишнм щменония а органах репродуктивной системы н надпочечниках млекопитающих иозволя.вт рассматривать радиоволны изученных параметров как значимый экологический фактор, требующий повышенного внимания. >

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТШ ДЮСЕРТАЩИ

1. О зозможнозяи применения содгобшшзирущих агентов в количественных гистохимических исследованиях // Морфологические осиош иммунопатологических процессов / Тр. Ленинградского научного общества патологоанатомов.-!.,1983.-Вып.ХХ1У.-0.310-3(3.-(Соавт. И.С.Манохина, А.Л.Семашко).

2. Влияние электромагнитных полей НВ диапазона на мукекуп репродуктивную систему ыыизЗ // Закономерности индивидуального развития ми вых организмов: УН Всес. совещание эмбриологов, Л., 1986.-М., 1986.-Ч. I.-С. 149.-(Соаот. Н.С.Манохина, И Болтунов).

3. Еигоше элактрсмагкнтных полей КВ диапазона на женскую репродуктивную систему мшей // Закономерности индивидуального рг.з пития живых организмоа: "II Всес. совещание эмбриологов, Л., 1906.-!.1., 1936.-Ч.Г.-С. 151.-(Соавт. И.С.Манохина, И.Н.Волтуноа, Е.В.Мурашова).

4. Состояние сперматогенеза у тлей при систематических возде?.ст2иях радиоволн КВ-диалазота // Биологическое действие

и гигиеническое нормирование электрсмагнитных излучений, КВ-диа-пачоиа / Сб.науч. тр. НИИ ГГ и ПЗ АМН СССР.-М., 1988.-Вып.36.-С. 118-133.- (Соаот. О.Б.Клевргок).

5. Воздействие олектрсмагинтных палей 3-сентпметрозого диализ она иг. иадпочечщШ! и семенники кркс-самцов в условиях подо-строго и хронического экспериментов // Физическая медицина.-1992, -Т. 2,1>1-2. -С.30-34.-(Соавт. Е.В.Мурашова).

6. Улътрас труитурний анализ семенников мызой, длительно подвергавшихся воздействию электрического поля 17 кГц // Радиобиология .-1993.-Т.2,Вып.3.-С.342-346.