БИОЛОгические науки/9. Биохимия и биофизика

д.мед.н.,проф. Субботина Т.И., Хасая Д.А.

Медицинский институт Тульского государственного университета, Россия

Исследование агрегатного состояния крови при экранировании шунгитом от воздействия электромагнитного излучения крайне высокой частоты.

Актуальность настоящего исследования объясняется тем, что в фундаментальных медико-биологических исследованиях тематика изучения природы и процессов взаимодействия электромагнитных полей с живой материей в последние десять лет является доминирующей в биофизике и биоинформатике. Общеизвестно, что электромагнитные поля давно используются в клинической медицине, в терапии, а также окружают человека в повседневной жизни, причём используются различные участки шкалы электромагнитных волн с различной энергией их квантов. Довольно хорошо изучены механизмы воздействия на живой организм электромагнитных полей диапазонов УВЧ и СВЧ, а диапазон КВЧ изучен в меньшей степени. Поскольку электромагнитное излучение приводит к развитию патологических состояний, то активно ведётся поиск возможностей защиты от негативного влияния ЭМИ КВЧ.

Для проведения экспериментальных исследований использовались беспородные белые крысы обоих полов одного возраста, из которых случайным образом было сформировано три группы – контрольная и две экспериментальных. В качестве контроля использовались интактные животные, находившиеся в стандартных условиях вивария. Крысы первой экспериментальной группы подвергались воздействию ЭМИ КВЧ в течение трех недель. Параметры ЭМИ КВЧ: частота 37 ГГц, мощность менее 0,1 мВт/см² , разовая экспозиция 30 минут, количество сеансов три раза в неделю, суммарное время экспозиции по прошествии трех недель составила 270 минут. Крысы второй экспериментальной группы подвергались КВЧ-воздействию той же частоты, мощности, но от источника КВЧ-излучения они были экранированы шунгитом, толщиной пять сантиметров. Недельная экспозиция также составила 90 минут, а суммарное время воздействия за три недели – 270 минут. До проведения воздействия факторов у животных экспериментальных и контрольной групп, а также через семь дней эксперимента у всех крыс проводили забор крови для исследования ряда биохимических показателей: малоновый диальдегид, гидроперекиси липидов, антиокислительная активность плазмы, активность каталазы и супероксиддисмутаза.

При исследовании функциональной активности показателей свободно-радикальных процессов в крови контрольных животных, было установлено, что все показатели соответствовали норме. Средние значения контрольных показателей приведены в таблице 1.

Таблица 1

Средние значения активности показателей свободно-радикальных процессов в крови у контрольной группы крыс

Неделя эксперимента	1	2	3
Малоновый диальдегид, мкмоль/л	0,70±0,2	0,70±0,2	0,71±0,2
Гидроперекиси липидов, ОЕ/мл	1,37±0,1	1,34±0,5	1,36±0,5
Антиокислительная активность крови, %	26,7±1,3	25±0,1	26,3±0,4
Активность каталазы, мкат/л	11,2±0,5	12,1±0,2	11,6±0,6
Супероксиддисмутаза, ОЕ 1мг белка эритр.	2,42±0,2	2,41±0,3	2,43±0,2

Анализ уровня свободно-радикальных процессов и активности антиоксидантов позволил установить, что в зависимости от времени суммарного воздействия ЭМИ КВЧ возрастает интенсивность свободно-радикальных процессов, сопровождающаяся снижением активности антиоксидантов. Содержание малонового диальдегида повысилось с 0,70±0,2 мкмоль/л в контроле до 1,33±0,47 мкмоль/л при суммарной экспозиции 90 минут и 1,87±0,33 мкмоль/л при суммарной экспозиции 270 минут. Содержание гидроперекисей липидов также возросло до 2,6±0,4 ОЕ/мл при суммарной экспозиции 180 минут и до 2,3±0,5 ОЕ/мл при суммарной экспозиции 270 минут (данный показатель в контрольной группе составил 1,36±0,5 ОЕ/мл). Антиокислительная активность плазмы крови снизилась с 25,0±0,1% в контроле до 16,5±0,50% и 23,0±1,13% при суммарной экспозиции 180 и 270 минут соответственно. Активность каталазы при суммарной экспозиции 90 минут составила 8,6±1,4 мкат/л, на 180-й минуте 5,5±0,3 мкат/л, а на 270-й минуте 8,4±1,3 мкат/л (среднее значение в контроле 11,6±0,2 мкат/л). Содержание супероксиддисмутазы также снизилось с 2,41±0,3 ОЕ 1 мг белка эритр. в контроле до 1,54±0,2 ОЕ 1 мг белка эритр. при суммарной экспозиции 180 минут. Средние значения показателей свободно-радикальных процессов в динамике через каждую неделю у животных первой экспериментальной группы представлены в таблице 2.

Таблица 2

Средние значения активности свободно-радикальных процессов крови у крыс при воздействии ЭМИ КВЧ

Неделя эксперимента	1	2	3
Полная экспозиция	90 мин	180 мин	270 мин
Малоновый диальдегид, мкмоль/л	1,33±0,47	2,27±0,23	1,87±0,33
Гидроперекиси липидов, ОЕ/мл	2,1±0,3	2,6±0,4	2,3±0,5
Антиокислительная активность плазмы, %	19,7±1,50	16,5±0,50	23,0±1,13
Активность каталазы, мкат/л	8,6±1,4	5,5±0,3	8,4±1,3
Супероксиддисмутаза, ОЕ 1мг белка эритр.	1,81±0,2	1,54±0,2	1,66±0,4

Полученные результаты свидетельствуют о том, что при суммарной экспозиции, превышающей 90 минут, под воздействием ЭМИ КВЧ активируются механизмы, способствующие развитию внутрисосудистого диссеминированного свёртывания крови, сопровождающегося формированием дисбаланса между активностью свободно-радикальных процессов и активностью антиоксидантной системы. Возникающий дисбаланс характеризуется увеличением активности оксидантов при одновременном снижении активности ключевых ферментов ПОЛ – супероксиддисмутазы, каталазы и, как следствие, антиокислительной активности плазмы крови.

При анализе показателей свободно-радикальных процессов в крови животных, экранированных шунгитом от источника ЭМИ КВЧ было установлено, что они в меньшей степени отклонялись от контрольных значений по сравнению с первой экспериментальной группой, что свидетельствует о снижении активности свободно-радикальных процессов. При этом зафиксировано ослабление антиоксидантных процессов. Спустя 7 дней от начала эксперимента, при суммарном времени экспозиции 90 минут, содержание малонового диальдегида равнялось 0,93±0,07 мкмоль/л (данный показатель в исходном фоне составил 0,70±0,2мкмоль/л); содержание гидроперекисей липидов - 1,63±0,07 ОЕ/мл (данный показатель в исходном фоне составил 1,37±0,1 ОЕ/мл). Активность антиоксидантов снизилась, о чем свидетельствует ослабление антиокислительной активности плазмы до 22,0±1,0% (в исходном фоне 26,7±1,3%); активность каталазы составила 8,97±0,87 мкат/л (в исходном фоне данный показатель составил 11,2±0,5 мкат/л) и уровень супероксиддисмутазы был на уровне 2,12±0,28 ОЕ 1мг белка эритр (в исходном фоне данный показатель составил 2,42±0,2 ОЕ 1 мг белка эритр).

По окончании второй недели эксперимента, при суммарном времени экспозиции 180 минут, тенденция к ослаблению антиоксидантных процессов и усилению оксидантных процессов сохранилась. Так, содержание малонового диальдегида возросло до 1,07±0,33 мкмоль/л (в исходном фоне данный показатель составил 0,70±0,2 мкмоль/л), а уровень гидроперекисей липидов до 1,72±0,35 ОЕ/мл (в исходном фоне данный показатель составил 1,34±0,5 ОЕ/мл). Закономерным явилось снижение уровня антиокислительной активности плазмы до 22,2±4,0% (в исходном фоне данный показатель составил 25,0±0,1%); активность каталазы снизилась до 9,03±0,73% (в исходном фоне активность каталазы составила 12,1±0,2%); содержание супероксиддисмутазы также уменьшилось до 2,03±0,17 ОЕ 1мг белка эритр (в исходном фоне этот показатель составил 2,41±0,3 ОЕ 1мг белка эритр).

На 21-е сутки эксперимента при суммарном времени воздействия 270 минут содержание малонового диальдегида составило 1,27±0,73 мкмоль/л (в исходном фоне данный показатель составил 0,71±0,2 мкмоль/л). Содержание гидроперекисей липидов равнялось 1,73±0,77 ОЕ/мл (в исходном фоне данный показатель составил 1,36±0,5 ОЕ/мл). Активность антиоксидантной системы продолжала закономерно снижаться. Так, антиокислительная активность плазмы при экранировании шунгитом составила 24,36±1,5% (в исходном фоне данный показатель 26,3±0,4%). Следует отметить, что наблюдалась положительная динамика увеличения антиокислительной активности плазмы крови с 22,0±1,0% на 90-й минуте, до 24,36±1,5% на 270-й минуте. Активность каталазы составила 9,2±1,4 мкат/л, а в исходном фоне активность каталазы была на уровне 11,6±0,6%. Содержание супероксиддисмутазы, основного фермента антирадикальной защиты, составило 2,04±0,52 ОЕ 1мг белка эритр (в исходном фоне 2,43±0,2 ОЕ 1мг белка эритр). Средние значения показателей свободно-радикальных процессов в динамике через каждую неделю у животных второй экспериментальной группы представлены в таблице 3.

Таблица 3

Средние значения активности свободно-радикальных процессов в крови у крыс при экранировании от ЭМИ КВЧ шунгитом

Неделя эксперимента	1	2	3
Полная экспозиция	90 мин	180 мин	270 мин
Малоновый диальдегид, мкмоль/л	0,93±0,07	1,07±0,33	1,27±0,73
Гидроперекиси липидов, ОЕ/мл	1,63±0,07	1,72±0,35	1,73±0,77
Антиокислительная активность плазмы, %	22,0±1,0	22,2±4,0	24,36±1,5
Активность каталазы, мкат/л	8,97±0,87	9,03±0,73	9,2±1,4
Супероксиддисмутаза, ОЕ 1мг белка эритр.	2,12±0,28	2,03±0,17	2,04±0,52

Таким образом, данные, отражающие изменения в исследуемых образцах крови при воздействии ЭМИ КВЧ с изоляцией шунгитом, свидетельствуют о формировании защитного эффекта при экранировании биологического объекта шунгитом.