Рибалко Сергій Юрійович. Фізіологічні реакції еритроцитів людини на дію низько інтенсивного електромагнітного випромінювання надзвичайно високої частоти: дисертація канд. біол. наук: 03.00.13 / Таврійський національний ун-т ім. В.І.Вернадського. - Сімф., 2003.
Анотація до роботи:
Рибалко С.Ю. Фізіологічні реакції еритроцитів людини на дію низькоінтенсивного електромагнітного випромінювання надзвичайно високої частоти. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за фахом 03.00.13 - фізіологія людини і тварин. –Таврійський національний університет ім. В.І. Вернадского, Сімферополь, 2003.
У дисертації вивчено вплив низькоінтенсивного електромагнітного випромінювання надзвичайно високої частоти (ЕМВ НВЧ) на характер фізіологічних реакцій еритроцитів in vitro 214 здорових донорів-добровольців у віці 20-40 років. Морфо-функціональний стан клітин досліджено фотометричними, біохімічними, цитометричними та кондуктометричними методами.
Показано, що ЕМВ НВЧ викликає вірогідне збільшення швидкості осідання еритроцитів не залежно від типу генерації. Але при цьому режим хитної генерації викликає значно менший ефект, ніж при використанні безперебійного режиму. Вираженість біологічного впливу на кров залежить від часу експозиції і щільності потоку потужності ЕМВ НВЧ. Максимальний ефект впливу спостерігається в режимі безперебійної генерації з частотою 61,22ГГц, щільністю потужності 10 мкВт/см2, з експозицією 30 хвилин. При подальшому збільшенні часу опромінення біологічний ефект не наростає.
ЕМВ НВЧ вірогідно підвищує концентрацію проагрегованих та знижує кількість неагрегованих еритроцитів, що свідчить про зростання агрегаційних властивостей червонокрівців, розведених в аутологічній плазмі. Цей ефект найбільш виражений у разі НВЧ-опромінення еритроцитарної маси в порівнянні з суцільною кров’ю.
Виявлено зростання середнього обсягу, діаметру, фактору форми та зменшення товщини клітин, що можна загально охарактеризувати як феномен підвищеня планоцитозу клітин. Цей феномен менш виражений при опроміненні суцільної крові і вірогідно спостерігається лише в умовах НВЧ-опромінення еритроцитарної маси, що дозволяє розгядати еритроцит у ролі безпосередньої мішені дії опромінення.
Кондуктометричними методами виявлено збільшення електропровідності суспензії еритроцитів, зміну фактору форми клітин призворотно-поступальному русі суспензії, підвищення деформованості опромінених ЕМВ НВЧ еритроцитів.
Показано збільшення концентрації дієнових кон’югатів та ТВК-активних продуктів після НВЧ-опромінення, що свідчить про зростання інтенсивності пероксидаційних процесів в опромінених клітинах. Разом з тим ЕМВ НВЧ знижує загальну антиокислювальну активність за рахунок глибокого пригнічення каталазоподібної активності, але при цьому спостерігається підвищеня активності супероксиддисмутази на 33%.
Виявлено вірогідне гальмування осмотичного гемолізу після впливу НМВ НВЧ, що проявляється зростанням часу гемолітичного процесу та зниженням коефіцієнту гемолізу. Зростання гемолітичної стійкості супроводжується підвищенням електричної міцності еритроцитарних мембран, що проявляється збільшенням на 13% електро-дифузійного потенціалу мембранного пробою. Виявлені ефекти треба пояснювати зростанням інтенсивності енерегичного обміну в клітинах. Одним з механізмов, які забезпечують таке зростання, є виявлений факт вірогідного прискорення утилізації глюкози еритроцитами після опромінення ЕМВ НВЧ.
Виявлені значні кореляційні зв’язки між морфо-функціональними параметрами опромінених клітин. Високий позитивний зв’язок парної кореляції виявлено між показниками ШОЕ і сфероцитарним індексом, швидкістю утилізації гюкози і електричною міцністю мембрани, агрегацією і проникністю мембран еритроцитів, параметрами процесів пероксидації та деформованістю клітин.
Опромінення низькоінтенсивним ЕМВ НВЧ еритроцитів людини in vitro призводить до зміни загального морфо-функционального стану клітин. Це маніфестується, в першу чергу, функціональними змінами: прискоренням процесів метаболізму, посиленням активного транспорту, інтенсивності процесів пероксидації ліпідів на тлі пригнічення загальної антиоксилювальної активності.
Функціональні зміни, які, у першу чергу, стосуються стану мембран, призводять до зміни форми еритроцитів в напрямку планоцитозу. Разом з тим має місце підвищення електро-дифузійного потенціалу, деформованості та осмотичної резистентності еритроцитів. Цитологічні зміни визначають характер інтегральних фізіологічних реакцій еритроцитів, які, насамперед, виражаються в прискоренні ШОЕ і підвищенні агрегаційної здатності клітин при експериментальному впливі.
1. Низькоінтенсивне ЕМВ НВЧ викликає зміну фізіологічного стану еритроциту людини, що проявляється стимуляцією пероксидаційних процесів, пригніченням загальної антиоксидантної активності, зміною форми, електро-механічних властивостей клітин, мембранного транспорту, зростанням агрегаційної здатності та прискоренням седиментації.
2. ЕМВ НВЧ викликає прискорення осідання еритроцитів з 6,0±0,5 мм/год (контроль) до 13,0±0,5 мм/год і збільшення коефіцієнту агрегації еритроцитів, розчинених в аутологичній плазмі, на 25,05%.
3. Вираженість біотропної дії на кров залежить від часу експозиції і щільності потоку потужності ЕМВ НВЧ. Максимальний ефект впливу спостерігається в режимі безупинної генерації з частотою 61,22ГГц, щільності потужності 10 мкВт/см2 та експозиції не менш 30 хвилин. При подальшому збільшенні часу опромінення біологічний ефект не зростає.
4. ЕМВ НВЧ викликає зміну морфометричних властивостей еритроцитів, що проявляється в збільшенні середнього діаметру еритроцитів на 13,7%, зміні форми клітин від сфероциту до дискоциту (сфероцитарний індекс зростає в 1,65 рази в порівнянні з контролем) збільшенні фактора форми еритроцитів на 25,2%.
5. ЕМВ НВЧ уповільнює осмотичний гемоліз еритроцитів людини, що виражається в гальмуванні часу гемолізу на 14,6%, і збільшує деформованість клітин на 37,6%.
6. ЕМВ НВЧ викликає накопичення продуктів пероксидації: дієнових кон’югатів і ТБК-активних продуктів та пригнічуює загальну антиокислювальну активність за рахунок суттєвого пригнічення каталазоподібної активності на тлі підвищеня активності СОД.
7. ЕМВ НВЧ підвищує електричну міцность мембрани еритроцитів, збільшуючи потенціал пробою з 127,2±6,84мВ у контролі до 141,4±6,95мВ у дослідній групі, та прискорює активний транспорт глюкози на 25,4% в порівнянні з контролем. Потенціал пробою зв’язаний прямим кореляційним зв’язком зі швидкістю утилізації глюкози (r=0,724; р0,01).
8. Біологічні ефекти ЕМВ НВЧ більш виражені при опроміненні еритроцитарної маси в порівнянні з кров’ю, що дозволяє розглядати червонокрівці як безпосередній об’єкт дії випромінювання НВЧ-діапазону.
Публікації автора:
1. Рыбалко С.Ю. Кондуктометрическое исследование эритроцитов в динамическом потоке //Проблемы, достижения и перспективы развития мед.-биол. наук и практического здравоохранения. - 1998. - Т.134,ч.1. - С.209-215.
2. Рыбалко С.Ю., Горлов А.А., Харченко В.З., Семенец П.Ф., Бисюк Ю.А., Ященко С.Г. Изменение показателей системы ПОЛ-АОС в эритроцитах человека под действием электромагнитных факторов //Таврический медико-биологический вестник. – 2001. – Т.4,№1-2. – С.144-146.
3.Рыбалко С.Ю. Изменение электромеханических свойств эритроцитов человека под действием электромагнитных факторов малой интенсивности. //Таврический медико-биологический вестник. – 2002. – Т.5,№1. – С.69-70.
4. Рыбалко С.Ю., Кацев А.М., Горлов А.А Исследование электрической прочности мембран эритроцитов человека при действии электромагнитных факторов нетепловой интенсивности //Ученые записки Таврического национального Университета. –2002. - Т.15(54),№1. – С.65-67.
6. Рыбалко С.Ю. Изменение свойств эритроцитов человека при действии низкоинтенсивного электромагнитного излучения крайне высокочастотного диапазона //Таврический медико-биологический вестник. – 2003. – Т.6,№1. – С.106-110.
7. Пат. 98062962 України, МКИ A61B 5/05, G01N 27/02. Спосiб визначення фiзiологiчного стану бiологiчних тканин : Пат. 98062962 України, МКИ A61B 5/05, G01N 27/02/ Русяєв Валентин Федорович, Рибалко Сергiй Юрiйович (Україна); Кримський державний медичний університет ім. С.І.Георгієвського; Заявл. 08.06.1998; Опубл. 15.12.2000. Бюл. №7-II.
8. Пат. 2002075652 України, МКИ A61B 5/05. Пристрiй для кондуктометричного дослiдження еритроцитiв: Пат. 2002075652 України, МКИ A61B 5/05/ Горлов Олександр Олександрович, Чирський Микола Вiкторович, Русяєв Валентин Федорович, Рибалко Сергiй Юрiйович (Україна); Кримський державний медичний університет ім.С.І.Георгієвського; Заявл. 09.07.2002; Опубл. 17.03.2003. Бюл. №3.
9. Рыбалко С.Ю., Горлов А.А. Реакции крови человека на воздействие магнитного поля //Материалы II Международного конгресса “Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине”. - С.-Петербург, - 2000. - С.191.
10. Рыбалко С.Ю. Электромагнитная экология и современная медицина //Перший нацiональний конгресс з Бiоетики. – Тез.доп. - Київ. - 2001. – С.127.
11.Рыбалко С.Ю., Кацев А.М., Бисюк Ю.А. Деформируемость и поддержание формы эритроцита // Мiкроциркуляцiя та iї вiковi змiни: Матерiали 2-ої мiжнародної конференцiї – Київ: IВЦ “Алкон”, 2002. – С.66.
12. Рыбалко С.Ю. Мембранотропный характер кислородозависимых реакций эритроцитов человека in vitro при действии низкоинтенсивного электромагнитного излучения крайне высокой частоты // Научно-практическая конференция, посвященная 105-летию со дня роджения С.И.Георгиевского: Сб.тез. – Сімферополь.- 2003. - С.32-33.
