Модифицирующее действие миллиметрового излучения на центральную нервную систему животных при хронической интоксикации свинцом

Крайнова Юлия Сергеевна, аспирантка

Цель работы: исследование характера изолированного и сочетанного воздействия ЭМИ 65 ГГц и ацетата свинца на эмоционально-функциональную и поведенческую активность лабораторных животных, по которой можно судить о состоянии их ЦНС.

Экспериментальная часть. В экспериментах использовались белые беспородные крысы-самцы массой 220±30 г. Исследования проводили в течение 11 дней. После предварительного отбора были сформированы 5 однородных групп по 6 особей в каждой: 1 группа – контрольная (интактные животные); 2 группа – животным перорально через зонд вводили раствор ацетата свинца в дозе 24 мг/кг (объем раствора 0,9-1,1 мл); 3 группа – животным аналогичным образом вводили раствор ацетата свинца, а затем подвергали воздействию ЭМИ; 4 группа – животным вводили дистиллированную воду в том же объеме; 5 группа – животные после введения дистиллированной воды подвергались воздействию ЭМИ. В качестве источника ЭМИ использовался генератор Г4-142. Лабораторных животных, помещенных в стеклянный сосуд, облучали с помощью пирамидальной рупорной антенны длиной 12 см при комнатной температуре от 21 до 22^оС в течение 30 минут в режиме непрерывной генерации ЭМИ с частотой 65 ГГц, ППЭ 120 мкВт/мин∙см². При облучении животных не фиксировали. Поведенческие реакции животных определяли с помощью стандартных методик: «вынужденное плавание» [5], «открытое поле» и «крестообразный приподнятый лабиринт» [6, 7]. Математическую обработку полученных данных проводили с использованием компьютерной программы MS Excel.

Рассчитывали среднее арифметическое, стандартную ошибку среднего арифметического при уровне вероятности Р=0,05.

Результаты и их обсуждение. Исследование хронического воздействия свинца в сочетании с ММ-излучением на состояние ЦНС лабораторных животных проводилось с использованием различных поведенческих тестов. В 1-й день опыта до введения растворов и облучения и на 11-е сутки эксперимента определяли общую физическую выносливость белых крыс с помощью модифицированной методики вынужденного плавания, регистрировали продолжительность плавания до отказа. На 10 сутки эксперимента для определения их эмоционально-функциональной и поведенческой активности проводили тесты «открытое поле» и «крестообразный приподнятый лабиринт». На рис. 1 представлены результаты исследования общей физической выносливость крыс разных экспериментальных групп. Анализ результатов, представленных на рис. 1, показал снижение на 10 сутки эксперимента активности животных, подвергшихся изолированному и сочетанному с ЭМИ воздействию свинца. Быстрое утомление животных данных групп свидетельствует о проявлении интоксикации свинцом. Достоверного отличия во времени плавания между животными этих групп не обнаружено, хотя в работе [3] нами было установлено значительное снижение продолжительности плавания лабораторных мышей, подвергнутых сочетанному действию ЭМИ и ацетата свинца в дозах 0,24, 2,4 мг/кг. Возможно, чем выше доза токсиканта, чем менее заметно действие ММ-волн, модифицирующее выносливость животных. В то же время нами обнаружено стимулирующее действие ММ-волн на крыс, получавших дистиллированную воду. Отмечено, что большинство особей этой группы по окончании эксперимента могли бесконечно долго находиться на поверхности воды с минимальной мышечной работой. Результаты тестирования животных по стандартной методике «открытое поле» представлены в таблице 1.

Рис. 1. Время плавания крыс различных экспериментальных групп в первый и последний дни опыта

Таблица 1 . Показатели поведенческой активности лабораторных животных в тесте «открытое поле»

Из данных, представленных в таблице 1, видно, что у крыс из 2-ой и 3-ей групп снижается двигательная активность как горизонтальная (пересечение клеток), так и вертикальная по сравнению с контрольными интактными животными и животными из 4 группы. Количество груммингов (умываний) в этих группах также снижается по сравнению с контрольными.

Эмоциональная реакция (дефекация) повышается у крыс из 2-ой группы, у крыс из 3-ей группы, она несколько ниже. Полученные результаты свидетельствуют о том, что свинец снижает двигательную деятельность животных. Кроме того, показано, что применение ЭМИ положительно влияет на эмоциональную сферу, что проявляется в увеличении актов груминга и снижении количества дефекаций.

Уровень тревожно-фобического, эмоционально тревожного состояния и ориентировочно-исследовательской деятельности определяли в тесте «приподнятый крестообразный лабиринт» (таблица 2). Из таблицы 2 следует, что у крыс из второй и третьей групп достоверно понижаются показатели ориентировочно-исследовательской и эмоциональной активности относительно контрольной группы. Кроме того, обнаружено достоверное увеличение некоторых показателей (время пребывания в открытых, закрытых рукавах, количество выглядываний) у животных, подвергшихся сочетанному действию свинца и ММ-волн, относительно крыс 2-ой группы. Полученные данные указывают на значительное увеличение эмоциональной тревожности у второй и третьей групп. В то же время воздействие ММ-излучения улучшает эмоциональное состояние животных, снижая тревожность, что подтверждает уменьшение времени нахождения в закрытом пространстве.

Таблица 2. Показатели поведенческой активности животных различных групп в тесте «приподнятый крестообразный лабиринт»

Выводы: нами подтверждено негативное влияние свинца на деятельность ЦНС и показано, что ММ-излучение улучшает психо-эмоциональное состояние животных при хроническом отравлении свинцом.