WWW.KN.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Различные ресурсы
 

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 10 |

«Материалы международной научной конференции (21–22 апреля 2016 г.) Proceedings of the International Scientific Conference (April 21–22, 2016) Гомель 2016 ...»

-- [ Страница 2 ] --

Минимальная удельная активность 137Cs в растительном покрове отмечалась на вершине Ясевой горы и составляла 529 Бк/кг. Максимальная удельная активность радионуклида была на уровне 97335 Бк/кг и наблюдалась в растениях на склоне Ясевой горы.

Удельная активность 90Sr в растительном покрове также значительно различалась. Минимальная удельная активность радионуклида имела значение 3316 Бк/кг (ППН-10), а максимальная – 22312 Бк/кг (ППН-12). Содержание Am в растительном покрове было на уровне 3,5 – 226,0 Бк/кг.

–  –  –

На основании полученных данных по удельной активности радионуклидов в почве и растительном покрове были рассчитаны коэффициенты перехода (Кп) радионуклидов в растения (таблица 3).

Результаты исследований показали, что коэффициенты перехода 137Cs составляли от 0,1 (ППН-7) до 36,4 (ППН-8). Наиболее сильное накопление радионуклида выявлено у лишайника кладония оленья и осоки пузырчатой. Это связано с биологическими и физиологическими особенностями данных видов растений. Так, например, известно, что эпифитные лишайники в большей степени аккумулируют 90Sr; а напочвенные – Cs [2]. Также известно, что растения семейства осоковых имеют способность в большей степени аккумулировать 137Cs, чем 90Sr.

–  –  –

Значения параметров перехода 90Sr практически на всех площадках, за исключением березового леса и склона Ясевой горы, были выше, чем 137Cs и составляли 1,4 – 23,9. Эта закономерность может быть обусловлена тем, что в ближней зоне ЧАЭС, загрязненной преимущественно диспергированными частицами ядерного топлива, в настоящее время происходит процесс разрушение топливных частиц.

В результате этого процесса радионуклиды, входящие в топливную матрицу, в частности 90Sr, переходят в мобильную форму, что способствует интенсификации переноса 90Sr в растительность. [3]. В отличие от 90Sr значительная доля 137Cs оказалась прочнофиксированной почвенным-поглощающим комплексом. Наибольшее поступле-ние 90Sr из почвы в растительный покров наблюдалось на ППН-12 (Кп 90Sr – 23,9) и ППН-9 (Кп 90Sr – 23,5).

Величина коэффициентов перехода 241Am варьировала в пределах от 0,05 на низкой пойме до 5,74 на склоне Ясевой горы.

Заключение. Выполненные исследования показали, что аккумуляция радионуклидов различными видами растений имеет свои особенности и существенно различается по величине. Особенности накопления радионуклидов растениями луговых и лесных экосистем обусловлены их видовым составом и эдафическими свойствами их мест произрастания.

Литература

1. Экологические, медико-биологические и социально-экономические последствия катастрофы на ЧАЭС в Беларуси / Под ред. Е.Ф. Конопли. Минск: МЧС, Ин-т радиобиол. акад. наук Беларуси, 1996. – 280 с.

2. Нифонтова, М.Г. Лихено- и бриоиндикация радиоактивного загрязнения среды: автореф. дис. доктор. биол. наук: 03.00.16 / М.Г. Нифонтова; Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН. – Пермь, 2003 – 30 с.

3. Кашпаров В.А., Зварич С.И., Процак В.П., Журба М.А. Кинетика растворения чернобыльских топливных частиц. Растворение топливных частиц в естественных условиях в почве // Радиохимия, т. 42, № 6, 2000. С. 542-549.

ПАРАМЕТРЫ ВЕРТИКАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ

В ПОЧВАХ ЗОНЫ ОТЧУЖДЕНИЯ ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС

–  –  –

Государственное природоохранное научно-исследовательское учреждение «Полесский государственный радиационно-экологический заповедник», Хойники, Беларусь, goloveshkin.





victor@yandex.ru Введение. Основным реальным источником радиоактивного загрязнения почвеннорастительного комплекса являются глобальные радиоактивные выпадения из атмосферы долгоживущих радионуклидов после ядерных испытаний, а также выбросы техногенных радионуклидов, связанные с авариями на предприятиях ядерного топливного цикла. Основным источником поступления радионуклидов в наземные пищевые цепи является почва. В результате выпадений радионуклиды поступают на земную поверхность, аккумулируются в почве, включаются в биогеохимические циклы миграции и становятся новыми компонентами почвы. Почва является наиболее важным инерционным звеном, и от скорости миграции радионуклидов в почве во многом зависят темпы их распространения по всей цепочке. Отечественными и зарубежными учеными был получен обширный материал по интенсивности миграционных процессов, трансформации форм нахождения радионуклидов в почвах, по переходу их из почв в растения [1-10].

Изучение миграции радионуклидов в почве позволяет оценить время нахождения радионуклидов в корнеобитаемом слое, скорость перемещения радионуклидов в грунтовые воды, изменение мощности экспозиционной дозы.

Целью наших исследований было изучить особенности вертикального перераспределения и скорости миграции радионуклидов в почвах с различным режимом увлажнения основных фитоценозов ближней зоны аварии на ЧАЭС.

Материалы и методы. Объектами исследования являлись пять типичных фитоценозов Полесского государственного радиационно-экологического заповедника, характеризуемые различной степенью увлажнения и уровнем радиоактивного загрязнения. Фитоценоз 1 – березняк: расположен в закрытой ложбине, где в весенний период грунтовые воды поднимаются до глубины 15 см от поверхности почвы. Почва дерновоподзолистая с расположенным под подстилкой оторфованным гумусовым горизонтом (5-15 см). Фитоценоз 2 – черноольшанник: расположен на берегу ручья. Почва торфянисто-подзолисто-глеевая. В черноольшаннике в весенний период уровень грунтовых вод составляет 25 см. Фитоценоз 3 – дубрава: расположена на берегу искусственного затопления, образованного в результате перекрытия Погонянского канала. Грунтовые воды в дубраве поднимаются до глубины 40 см. Почва дерново-подзолистая глеевая.

Фитоценоз 4 – залежь: представлена суходольным лугом. Почва дерново-подзолистая, супесчаная, слабооподзоленная, пахотная. Глубина залегания грунтовых вод около150 см. Фитоценоз 5 – сосняк: почва дерново-подзолистая, песчаная. Глубина залегания грунтовых вод – 250 см..

По условиям увлажнения почвы березняка и черноольшаника – гидроморфные, дубравы – полугидроморфные, залежи и сосняка – автоморфные. Отбор проб почвы проводился по почвенному разрезу послойно: верхний слой 0-10 см с интервалом 1 см, далее – с интервалом 5 см. Образцы подстилки отбирались по схеме 50х50 см. Образцы почвы отбирались на глубину 100 см.

В лабораторных условиях пробы подстилочного слоя и почвы высушивались при температуре 20-25 С. По окончании пробоподготовки образцы помещались в сосуды «Маринелли» (объем 1 л), или "денты" (0,1 л) для последующего определения радионуклидов. Для получения количественных данных, характеризующих содержание радионуклидов в подстилочном слое и почве, использовались методики выполнения измерений, включенные в Перечень методик радиационного контроля, действующих на территории Республики Беларусь. Определение содержания 137Cs, 90Sr и 241Am в образцах проводилось методами гамма-спектрометрии.

Математическая и статистическая обработка результатов исследования осуществлялась на персональном компьютере с помощью пакетов прикладных программ.

Результаты исследований и их обсуждение. Миграция радионуклидов в почвах покрытых лесом имеет свою специфику, которая обуславливается наличием лесной подстилки. Этот компонент является мощным буфером на пути миграции радионуклидов вглубь почвы. Исследования, которые проводятся в белорусском секторе Чернобыльской АЭС уже на протяжении 28-ти лет, свидетельствуют о хорошей способности подстилки аккумулировать и удерживать радионуклиды. Длительное удержание радионуклидов в лесной подстилке объясняется наличием нескольких, медленно разлагающихся, слоев. Процесс разложения каждого слоя подстилки имеет свою длительность, что обеспечивает длительную (5-10 лет) изоляцию радионуклидов от минеральной части почвы. В зависимости от режима увлажнения почвы, на которых формируются лесные экосистемы, формируется разная толщина лесной подстилки. Исследования показали, что в настоящее время больше всего радионуклидов удерживается подстилкой соснового леса. Здесь сосредоточено до 13,4 % 137Cs, 15,3 % – 90Sr и до 8,1 % – 241Am.

Для лиственных лесов эти данные составляют 5,4-10,9 %, 8,1-11,8 %, 3,6 – 4,6 % соответственно. На залежи, где отсутствует устойчивый подстилающий слой (дернина), вся радиоактивность сосредоточена в верхнем гумусово-подзолистом горизонте.

В верхнем 5-сантиметровом слое минеральной части почвы сосредоточена основная доля 241Am (61,7 – 88,4 %) и 137Cs (45,5 – 76,7 %), а в десятисантиметровом слое содержится от 51,9 до 92,6 % 90Sr. В полугидроморфных и гидроморфных почвах в слое 10см содержится 1,7 – 4,4 % 137Cs, 1,7 – 14,9 % 90Sr, 0,6 – 1,6 % 241Am. Для автоморфных почв эти данные составляют 1,3 – 2,5 %, 2,4 – 3,8 %, 2,0 – 2,5 % соответственно. В слой 15см мигрировало в почвах с избыточным увлажнением до 2,9 % 137Cs, 5,9 % 90Sr, 1,1 % Am. Для почв с автоморфным режимом увлажнения эти показатели имели значения 2,3 %, 2,0 и 2,5 % соответственно. В 20-25-сантиметровом слое почв фитоценозов сосредоточено 0,5 – 2,1 % 137Cs, 0,8 – 3,4 % 90Sr и 0,1 – 2,2 %241Am.

Во всех фитоценозах в слой 30-100 см мигрировало не более 4,4 % 137Cs и 13,3 %, Sr. Am в этих слоях почвы не обнаружен. В автоморфных почвах (сосняк, залежь) максимум концентрации 137Cs находится на глубинах 4,65 – 4,84 см, а в полугидроморфных и гидроморфных почвах на глубине 5,23 см и 4,17 – 8,17 см соответственно. Большей подвижностью обладает 90Sr, что усиливается в условиях избыточного увлажнения почв.

Глубина проникновения 50 % 90Sr в почвах с избыточным увлажнением составляет 6,29

– 13,87 см, тогда как в автоморфных почвах 5,10 – 5,94 см. А вот положение центров запаса 241Am мало зависит от условий увлажнения и находится в пределах 2,70 – 4,75 см.

Максимальная плотность загрязнения радионуклидами минеральной части почв лесных фитоценозов наблюдается в верхнем 0-1 сантиметровом слое: 9,8-34,3 % 137Cs, 12,5-29,5 % 90Sr и 14,5-45,7 % 241Am. В почве залежи наибольшая плотность загрязнения находится в слое 1-2 см: 22,6 % 137Cs, 19,9 % 241Am и 12,4 % 90Sr.

Скорость миграции центров запаса 137Cs составила для автоморфных почв 0,17 – 0,19 см/год, для полугидроморфных – 0,40 см/год и гидроморфных почв 0,42 см/год.

Следует отметить, что скорость вертикальной миграции 90Sr в 1,2 – 2,4 раз превышает скорость миграции 137Cs и составляет 0,33 – 0,35 см/год, 0,47 и 0,71 – 1,00 см/год соответственно. Скорость миграции центров запаса 241Am находится на уровне 0,24 – 0,29 см/год, 0,44 и 0,22 – 0,57 см/год соответственно.

Для оценки влияния режима увлажнения на скорость вертикального распределения радионуклидов в почвах мы использовали расчетный показатель – коэффициент увлажнения. Коэффициент увлажнения – соотношение между количеством выпадающих атмосферных осадков за год или другое время и испаряемостью определенной территории. Коэффициент увлажнения является показателем соотношением тепла и влаги.

Методом корреляционного анализа данных, доказано, что величина скорости вертикальной миграции радионуклидов в почвах зависит от значения коэффициента увлажнения: расчетный коэффициент линейной корреляции Пирсона составлял 0,53 для 137Cs и 0,91 для 90Sr при уровне значимости менее 0,01 и критическом значении корреляции Пирсона 0,62 для 137Cs и 90Sr. Степень корреляционной связи для 137Cs средняя (r 0,50-0,69), а 90Sr сильная (r 0,70).

Заключение. Выполненные исследования позволяют сделать вывод о том, что на вертикальное распределение радионуклидов, как 137Cs, 90Sr, так и 241Am существенное влияние оказывает режим увлажнения почв. В почвах с избыточным увлажнением глубина проникновения радионуклидов более значительна и зависит от степени насыщенности влагой, что усиливает процессы диффузионного и конвективного переноса.

Полученные результаты указывают на возможность загрязнения грунтовых вод 90Sr в почвах с высокой плотностью первоначального загрязнения и близким залеганием водоносных горизонтов.

Литература

1. Прохоров, В.М. Миграция радиоактивных загрязнений в почвах. Физикохимические механизмы и моделирование./В.М.Прохоров–М.:Энергоатомиздат,1981.– 98 с.

2. Тюрюканова, Э.Б. Экология стронция-90 в почвах. / Э.Б. Тюрюканова – М.:

Атомиздат, 1976. – 210 с.

3. Шагалова, Э.Д. Миграция 90Sr и 137Cs в автоморфных дерново-подзолистых почвах Белоруссии/ Э.Д.Шагалова// Почвоведение.–1990.– № 10.–С.114–120.

4. Юдинцева, Е.В. Агрохимия радиоактивных изотопов стронция и цезия. / Е.В. Юдинцева, И.В. Гулякин – М.: Атомиздат, 1968. – 472 с.

5. Юдинцева, Е.В. Формы 90Sr и 137Cs в дерново-подзолистой почве при известковании и применении удобрений / Е.В. Юдинцева, Т.Л. Жигарева, Л.И. Павленко // Почвоведение. – 1983. – № 9. – С. 41-46.

6. Алексахин, Р.М. О снижении содержания 137Cs в продукции растениеводства, подвергшейся загрязнению после аварии на Чернобыльской АЭС. / Р.М. Алексахин С.В. Фесенко, Н.И. Санжарова, С.И. Спиридонов, Г.Т.Воробьев, Н.А. Яковлева // Доклады РАСХН, 1995. – В.. 3. – С. 20-21.

7. Анисимов, В.С. О формах нахождения и вертикальном распределении 137Cs в почвах в зоне аварии на Чернобыльской АЭС / В.С.Анисимов, Н.И.Санжарова, Р.М.Алексахин // Почвоведение. – 1991. – № 9. – С. 31-40.

8. Атлас радиоактивного загрязнения Европейской части России, Белоруссии и Украины. Научный рук. Ю.А. Израэль. М., ИГКЭ Росгидромета, СПб, Картографическая фабрика. ВСЕГЕИ. 1998.

9. Бобовникова, Ц.И. Химические формы нахождения долгоживущих радионуклидов и их трансформация в почвах зоны аварии на ЧАЭС / Ц.И. Бобовникова [ и др.] // Почвоведение. – 1990. – № 10. – С. 20–25.

10. Salbu, B. Speciation of radionuclides -analytical challenges within environmental impact and risk assessments/B. Salbu//Journal of Environmental Radioactivity. – 2007. – № 96(1-3).-P.47-53.

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕТОДЫ МОДИФИКАЦИИ

РАДИОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ

–  –  –

Белорусский государственный университет, Международный экологический институт им. А.Д.Сахарова, Минск, Беларусь, goncharova@iseu.by Введение Биологические эффекты ионизирующих излучений и действия стресс агентов иной природы имеют определенную идентичность в характере развития ответных реакций, затрагивающих основные метаболические процессы в организме, вместе с тем и модификация постлучевых реакций за счет факторов нерадиационной природы может быть весьма значительной. Так, при выращивании растений в разных по экологическим условиям регионах изменяется их радиочувствительность, что свидетельствует о неадекватных пострадиационных эффектах [1-4].

Количественные оценки действия модификаторов лучевого поражения радиопротекторов и радиосенсибилизаторов получают сопоставлением параметров дозовых кривых для соответствующих мер радиобиологического эффекта: выживаемости, уровня того или иного процесса, например торможения ростовой функции при действии модификатора и в его отсутствие. При этом определяют отношение доз, для которых степень проявления лучевого эффекта одинакова для биологической системы с модификатором и без него. Это отношение показывает степень влияния модификатора на лучевое поражение и называется фактором изменения дозы (ФИД). В самом деле, получаемая оценка означает, во сколько раз нужно изменить дозу облучения чтобы оказываемый ею эффект при наличии модификатора был таким же, как и в его отсутствие.

Если модификатор ослабляет лучевую реакцию, то ФИД иногда называют фактором уменьшения дозы (ФУД).

Для радиопротекторов используют и ФИД, и коэффициент защиты (Кз), равный соотношению между значениями, которые принимает параметр лучевого поражения при радиопротекторном воздействии и без него при данной дозе облучения.

Для оценки радиопротекторного и радиосенсибилизирующего действия рассчитывают ФИДдо. В ряде случаев полезную информацию содержит изменение экстраполяционного числа при действии модификатора, в связи с чем рассчитывают ФИД по этому параметру (ФИДп – изменение ударности мишени) [5].

Материалы и методы В задачи данного исследования входили изучение влияния облучения на формирование продуктивности овса и оценка модифицирующих эффектов ионов меди (II), цинка (II) и кобольта (III).

Исследования проводили на овсе сорта Буг. Растения выращивали в контролируемых условиях (температура –22-24 0С, влажность – 60%, освещенность – 18-20 кЛк) в сосудах (масса почвы – 5 кг) с соблюдением правил проведения вегетационного опыта. Почва – дерново-подзолистая супесчаная, рН 5,3.

В качестве удобрений использовали азотно-фосфорно-калийную смесь из расчета (г/кг почвы): N-0,2, Р2О5- 0,14 и К2О-0,14.

Облучение овса проводили в одну из наиболее радиочувствительных фаз развития: первый митоз (24-часовые проростки) на установке Игур в дозе 2 Гр (мощность дозы излучения 3.2 Гр/ч). Семена овса замачивали в растворахрах СuSO4 x 5 H2O;

СoSO4 x 7 H2O; ZnSO4 в концентрации 10-5 и 10-3 М/л в чашках Петри и проращивали 24 часа, затем облучали на установке Игур в дозе 2 Гр (мощность дозы излучения 3.2 Гр/ч ) и высаживали в горшки с грунтом.

Продуктивность овса оценивали по основным показателям структуры урожая.

При сравнении вариантов опыта для статистической обработки результатов брали не менее 10 растений в трехкратной повторности.

Коэффициент модификации эффектов ионизирующего излучения на растения овса рассчитывали как соотношение величин показателя структуры урожая при предпосевной и в отсутствие предпосевной обработки семян ионами металлов.

Результаты исследования и их обсуждение Действие ионизирующего излучения на вегетирующие растения приводило к угнетению ростовых процессов и снижению продуктивности в 2,25 раза (таблица 1).

–  –  –

Снижение продуктивности происходило в первую очередь вследствие угнетения развития и формирования продуктивности главного побега (высота растений, озерненность метелки и качество зерновки), поэтому его вклад в урожай уменьшался, что согласуется с литературными данными о развитии постлучевых реакций у растений [6].

Ионы металлов, примененные для обработки семян овса оказывали различное влияние на ростовые процессы (табл.2). Так применение меди и цинка приводило к увеличению массы зерна, но число зерен при этом оставалось почти не измененным тогда как кобальт оказывал ингибирующее влияние как на озерненность, так и на массу зерна (снижение соответствующих показателей на 44.5-50.5%). Изменение этих показателей нашло отражение в продуктивности овса, выращенного из семян, предварительно обработанных ионами металлов.

В литературе способность ионов металлов модифицировать лучевое поражение растений доказана многочисленными опытами на проростках сельскохозяйственных культур. Механизм модификации авторы объясняют перераспределением состава клеточной популяции меристемы, сопровождающееся изменением соотношения клеток, находящихся в различных по радиочувствительности фазах клеточного деления, а также его торможением [7].Однако подобные данные о показателях структуры урожая сельскохозяйственных культур отсутствуют.

–  –  –

Заключение. Установлено, что изученные нами ионы металлов модифицируют эффект действия ионизирующих излучений.

Показано, что коэффициент модификации эффектов облучения с помощью ионов металлов (соотношение величин кратности снижения показателя продуктивности с использования металлов) по указанным показателям структуры урожая овса составлял 1.2; 1.7 и 1.6 соответственно.

Полученные в результате исследований данные свидетельствуют о том, что ионы меди, цинка и кобальта обладают способностью модифицировать развитие постлучевых реакций у овса. Степень влияния на продуктивность облученных растений определяется свойствами металлов. Эффективное применение ионов металлов для защиты растений от действия острого гамма-облучения возможно только на основе экспериментальных данных с учетом концентраций препаратов, сроков и способов их применения для конкретных сортов сельскохозяйственных культур.

Литература

1. Statement on tissue reactions and early and late effects of radiation in normal tissues and organs — threshold doses for tissue reactions in a radiation protection context // Ed.by Clement С.H. ICRP Publication 118. Amsterdam — New York: Elsevier. — 2012.

2. Using an ecosystem approach to complement protection schemes based on organism-level endpoints./ Bradshaw C., Kapustka L., Barnthouse L., Brown J., Ciffroy P., Forbes V., Geras'kin S., Kautsky U., Brechignac F.// J. Environ. Radioact., – 2014, Vol. 136. P. 98Recommen-dations from the International Union of Radioecology to improve guidance on radiation protection./ Brechignac F., Bradshaw C., Carroll S., Jaworska A., Kapustka L., Monte L., Oughton D.// Integr. Environ. Assess. Manag., 2011, Vol. 7, P. 411-413.

4. Котеров А.Н.Биологические и медицинские эффекты излучения с низкой ЛПЭ для различных диапазонов доз/А.Н. Котеров, А.А. Вайнсон // Медицинская радиология и радиационная безопасность. — 2015. — Т. 60, № 3. — С. 5-31.

5. Гродзинский Д. М. Формирование радиобиологических реакций растений/ Д.М. Гродзинский., К.Д.Коломиец., И.Н.Гудков//К.: Навук.думка.- 1984. -216 с.

6. Гудков И. Н. Клеточные механизмы пострадиационного восстановления растений/И.Н.Гудков//К.: Навук.думка.- 1985. -223 с.

7.

Защита растений от лучевого поражения в условиях хронического и острого гамма – облучения. Эффективность солей цинка, железа и марганца /Гудков И.Н.,Гигинейшвили К.А.,Гродзинский Д.М. // Радиац.биол.Радиоэкол.- 1990.-Т.30.Вып.2.- С.166-169.

КОРРЕКЦИЯ РАДИОИНДУЦИРОВАННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ УГЛЕВОДНОГО

ОБМЕНА У ВЗРОСЛЫХ И СТАРЫХ КРЫС

–  –  –

ДУ “Институт геронтологии им. Д.Ф. Чеботарева» Национальной академии медицинских наук Украины, Киев, Украина Реакцией организма на однократное облучение в сублетальных дозах является активация стресс-реализующих систем, в частности, многофазное повышение уровня глюкокортикоидов, оказывающих гипергликемический эффект [1]. Радиационноиндуцированные изменения уровня глюкозы в крови отражают активацию эндокринной системы и сопряженное с ней повышение во внутренней среде организма продуктов гликолиза [2]. Нарушение углеводного обмена, обусловленное действием ионизирующего излучения (ИИ), может приводить к развитию сахарного диабета (СД), о чем свидетельствует рост возникновения СД среди участников ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС и среди населения, проживающего на загрязненной радионуклидами территории [3].

Возрастные изменения нейрогуморальной регуляции функций эндокринных желез имеют большое значение в механизмах старения [4]. Риск заболевания СД при старении повышается. Поэтому большое значение имеет исследование возрастных изменений углеводного обмена, обусловленных воздействием ИИ, а также поиск и разработка профилактических и лечебных средств, которые бы эффективно уменьшали (или замедляли) радиационно-обусловленные диабетогенные нарушения.

К таким средствам относится интервальная гипоксическая тренировка (ИГТ), являющаяся способом моделирования горных условий в нормобарической равнинной атмосфере, которые повышают общую неспецифическую резистентность организма, облегчают перенос физических нагрузок, воздействия химических агентов и др. [5].

Процесс ИГТ сопровождается совершенствованием реакций, направленных на противодействие тканевой гипоксии [6]. Это используется организмом для сохранения гомеостаза, оптимизации качества регуляции их функций различных систем, в целом приводит к повышению устойчивости не только к действию гипоксии, но и к действию других стресс-факторов, как нерадиационного, так и радиационного генеза. В результате ИГТ усиливается процесс бескислородному образования энepгии путем гликолиза, ферменты которого активируются продуктами распада АТФ [7].

Цель работы. Изучить возможное радиопротекторное влияние ИГТ на углеводный обмен взрослых и старых крыс в относительно отставленный срок после воздействия однократного рентгеновского излучения (R-облучения) в сублетальной дозе.

Материалы и методы. Исследование проведено на 48 взрослых (7-8 мес) и 48 старых (23-24 мес) крысах-самцах популяции Вистар, разделенных на четыре группы: 1

– контрольная; 2 – крысы, однократно облученные с помощью рентген-установки "РУМ-17" в дозе 5 Гр, крыс брали в опыт через 17 суток после облучения; 3 крысы, подвергнутые хронической ИГТ (дыхание воздушной смесью, содержащей 12 об% О2 в течение 2 ч в день, 5 дней в неделю в течение 2 недель); 4 – ИГТ + R-облучение, животных, подвергали однократному облучению через 1 сутки после окончания хронической ИГТ и брали в опыт через 17 суток после облучения.

Уровень инсулина (Инс) в крови определяли радиоиммунологическим методом [8]. Уровень глюкозы в крови натощак определяли глюкозооксидазним методом с помощью набора «Филисит диагностика» (Украина). Уровень гликозилированного гемоглобина (HbA1c) в крови определяли фотометрическим методом с помощью набора фирмы «Реагент» (Украина). Для оценки состояния чувствительности тканей к Инс был использован расчетный показатель – индекс НОМА [9].

Статистическая обработка результатов осуществлена по методу Стьюдента для непарных измерений.

Результаты исследования и их обсуждение. По данным литературы и наших предыдущих исследований в первые часы после однократного воздействия Rоблучения в летальных и сублетальных дозах наблюдается повышение уровня Инс в крови вслед за гиперкортизолемией с последующим снижением уровня Инс на фоне устойчивого повышения в крови уровня глюкокортикоидов [1, 10-12].

Через 17 суток после воздействия R-облучения в дозе 5 Гр уровень Инс в плазме крови взрослых крыс имел тенденцию к снижению (табл.). Не выявлено достоверных изменений уровня Инс в крови старых крыс в указанный срок после облучения.

Через 17 суток после облучения наблюдалось повышение уровня глюкозы в крови взрослых крыс. У старых крыс через 17 дней после R-облучения выявлена лишь тенденция к повышению уровня глюкозы по сравнению с контролем. По данным литературы в патогенезе отдаленных последствий лучевого воздействия имеет значение потеря клеточности островкового аппарата поджелудочной железы, что может вместе с многофазным повышением уровня глюкокортикоидов приводить к гипергликемии [1]. Повышение уровня глюкозы в крови взрослых крыс в указанный срок после облучения в сублетального дозе также является наиболее вероятным следствием вторичной реакции коры надпочечников на действие ИИ, как результат патологических изменений, происходящих в процессе развития острой лучевой болезни [13].

Повышение уровня глюкозы в крови сопровождается активацией образования различных соединений глюкозы с белками. Уровень HbA1c отражает среднюю концентрацию глюкозы в организме за последние 2-3 мес, поскольку образующийся HbA1c аккумулируется внутри эритроцитов и сохраняется в течение всего срока их жизни [14].

–  –  –

Через 17 суток после облучения уровень HbA1c в крови взрослых крыс имел выраженную тенденцию к повышению, а у старых – был достоверно повышен по сравнению с контролем. Повышение гликозилирования белков является одним из главных патогенетических звеньев в развитии ангиопатий и СД, так как гликозилированные белки теряют свои функциональные способности.

Существуют прямые и косвенные методы оценки воздействия Инс in vivo. Косвенные методы (эндогенные) направлены на оценку эффективности действия эндогенного Инс. К ним, например, относится глюкозотолерантный тест. Многими исследователями проводилось изучение расчетных индексов оценки инсулинорезистентности (ИР), которые были бы достаточно просты для применения и требовали бы минимальных затрат. Один из таких показателей был предложен Matthews D.R. et al. – Индекс HOMA (homeostasis model assessment – модель оценки гомеостаза). Чем выше индекс НОМА, тем ниже чувствительность тканей к Инс [9].

Не выявлено достоверных изменений индекса НОМА у взрослых крыс через 17 суток после облучения. У старых крыс через 17 суток после облучения выявлено повышение индекса НОМА, то есть повышение ИР. Повышение ИР у старых облученных крыс может развиваться в результате радиационно-индуцированного повреждения липидного матрикса плазматических мембран клеток, их проницаемости, активности мембраносвязанных ферментов, синтеза ДНК и аффинности рецепторов к их сигнальным субстратам, в результате активации процессов перекисного окисления липидов и снижения активности ферментов антиоксидантной защиты [15].

Результаты исследования свидетельствуют, что через 17 суток после воздействия ИГТ не наблюдалось существенных изменений показателей углеводного обмена как у взрослых, так и у старых крыс.

Хроническая ИГТ, проведенная перед облучением, предотвращала повышение уровня глюкозы в крови взрослых крыс через 17 суток после воздействия облучения.

Поскольку повышение уровня глюкозы в крови взрослых крыс в указанный срок после облучения является, наиболее вероятно, следствием вторичной реакции коры надпочечников на действие ИИ, как результата патологических изменений, происходящих в процессе развития острой лучевой болезни, ее предотвращение с помощью ИГТ можно считать положительным вкладом в повышение радиорезистентности организма [13].

У старых облученных животных, предварительно подвергнутых ИГТ, уровень глюкозы в крови достоверно снижался по сравнению с группой облучения на 13%. Это может быть следствием изменений в системе утилизации кислорода, энергообразования, а именно увеличения анаэробного ресинтеза АТФ за счет активации гликолиза, что произошли в процессе адаптации к ИГТ.

Предотвращение с помощью ИГТ повышения концентрации глюкозы в крови, молекула которой имеет большой энергетический потенциал и легко окисляется, почему сопровождается усилением образования свободных радикалов, должно оказывать благоприятное влияние на динамику течения и последствия радиационноиндуцированной патологии.

Использованная модель ИГТ не приводила к достоверным изменениям уровня HbA1c в крови взрослых облученных крыс по сравнению с контролем и достоверно снижала указанный показатель по сравнению с группой облученных животных почти в 2 раза. ИГТ предотвращала повышение уровня HbA1c в крови старых облученных крыс через 17 суток после воздействия ИИ, что свидетельствует о ее радиопротекторном воздействии.

У взрослых облученных крыс, подвергнутых ИГТ, не обнаружено достоверных изменений индекса ИР HOMA по сравнению с группами контроля, облучения и действия ИГТ. У старых облученных животных ИГТ предотвращала повышение индекса НОМА, то есть развитие ИР, – указанный показатель не отличался от значения в контроле и достоверно снижался по сравнению с группой облученных старых крыс, без предварительного воздействия ИГТ, на 13%. Считается, что индекс НОМА наиболее информативен при оценке ИР при наличии нарушений углеводного обмена [16].

Установленное снижение ИР у облученных крыс, обусловленное предварительной ИГТ, может быть следствием того, что в результате воздействия ИГТ в мембранах усиливается функциональная активность некоторых мембранных белков (транспортеров, рецепторов, в том числе и инсулиновых), а также образуется некоторое дополнительное количество АТФ для обеспечения мембранных функций в рамках самих мембран за счет фосфорилирования АДФ с участием фосфатной группы мембранных фосфопротеинов или фосфолипидов.

Заключение. Через 17 суток после однократного R-облучения в сублетальной дозе выявлено повышение уровня глюкозы у взрослых крыс и уровня гликозилированного гемоглобина в крови и инсулинорезистентности (по индексу НОМА) у старых.

Через 17 суток после воздействия ИГТ не наблюдалось существенных изменений показателей углеводного обмена как у взрослых, так и у старых крыс.

Использованная модель ИГТ в течение 2 недель перед облучением у взрослых крыс: предотвращала повышение уровня глюкозы в крови; у старых животных – предотвращала повышение уровня гликозилированного гемоглобина в крови и индекса НОМА (повышение инсулинорезистентности), снижала уровень глюкозы через 17 суток после облучения.

Литература

1. Коваленко А.Н. Системные радиационные синдромы / А.Н. Коваленко, В.В. Коваленко – Николаев: Изд-во НГТУ им. Петра Могилы, 2008. – 248 с.

2. Колчинская А.З., Дыхание при гипоксии // Физиология дыхания / Отв. ред.

И.С. Бреслав, Г.Г. Исаев. СПб.: Наука, 1994. С. 589-624.

3. Горбачева Е.В. Распространенность сахарного диабета и диабетической ретинопатии среди участников ликвидации последствий аварии на ЧАЭС, проживающих в Харьковской области / Е.В. Горбачева // Междунар. эндокринол. журн. – 2011. – Т.33, №1. – С.15-19.

4. Фролькис В.В. Старение. Нейрогуморальные механизмы. – Киев: Наукова думка, 1981. – 320 с.

5. Гипокситерапия / В.В. Горанчук, Н.И. Сапова, А.О. Иванов – СПб: ООО «ЭЛБИ – СПб», 2003. – 536 с.

6. Александров С.Н. Патогенез сокращения продолжительности жизни облученных биологических обьектов // В кн.: Проблемы радиационной геронтологии. / Под.

ред. С.Н. Александрова. Москва: Атомиздат, 1978. – С. 193-207.

7. Патофізіологія: підручник. Зайко М.В., Биць Ю.В., Бутенко Г.М. та ін..; за ред.

М.Н.Зайка і Ю.В.Биця. – 2-ге вид., перероб. і доп. – К.: Медицина, 2008. – 704 с.

8. Резников А.Г. Методы определения гормонов. – Киев: Наукова думка, 1980. – 400с.

9. Matthews D.R., Hosker J.P., Rudenski A.S. et. al. Homeostasis model assessment:

insulin resistance and beta-cell function from fasting plasma glucose and insulin concentration in man // Diabetology. – 1985. – V. 28. – P. 412-419.

10. Горбань Є.М., Топольнікова Н.В. Вплив одноразового ікс-опромінювання на глюкокортикоїдну функцію надниркових залоз дорослих та старих щурів // Укр. радіол.

журнал. – 2001. – Т. 9, Вип. 3. – С. 295-297.

11. Горбань Є.М., Осипов М.В., Топольнікова Н.В. Вплив одноразового Rопромінення на інсулінорезистентність організму щурів різного віку // Одеський мед.

журн. – 2008, № 5 (109). – С. 6-10.

12. Горбань Е.Н., Топольникова Н.В., Осипов Н.В. Возрастные особенности адренергической регуляции адаптационных процессов организма в условиях воздействия однократного облучения // Проблеми ендокринної патології. – 2002. – T.2. – C.58-65.

13. Поспишил М., Ваха И. Индивидуальная радиочувствительность, механизм ее проявления. М: Энергоатомиздат, 1986. 122 с.

14. Анализ методов определения уровня гликозилированного гемоглобина в лечебнопрофилактических учреждениях города Санкт-Петербурга / А.П.Лихоносова, Н.П.Лихоносов. О.Г. Кузнецова // Междунар. эндокринол. журн. – 2010. – Т.30, № 6. – С.23 – 32.

15. Михеев А.Н., Гуща Н.И., Малиновский Ю.Ю. Эпигенетические реакции клеток на действие ионизирующей радиации // Радиац. биол. Радиоэкол. – 1999. – Т. 39, № 5. – С. 548-556.

16. Метаболический синдром. Под редакцией Г.Е. Ройтберг. – Москва: «МЕДпресс-информ», 2007. – 224 с.

КОРРЕКЦИЯ РАДИОИНДУЦИРОВАННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ЛИПИДНОГО

ОБМЕНА У ВЗРОСЛЫХ И СТАРЫХ КРЫС

–  –  –

ДУ “Институт геронтологии им. Д.Ф. Чеботарева» Национальной академии медицинских наук Украины, Киев, Украина Введение. Метаболические последствия аварии на Чернобыльской АЭС, обнаруженные у ее ликвидаторов и среди населения, проживающего на загрязненной радионуклидами территории, повышают риск возникновения метаболического синдрома (МС) [1, 2]. Ожирение может привести к развитию МС, поскольку жировая ткань играет ключевую роль в регуляции обмена липидов и чувствительности к инсулину клеток различных органов [3]. Ожирение также способствует повышению активности симпатической нервной системы, повышению тонуса кровеносных сосудов, сосудистого сопротивления, стимулирует гипертрофию кардиомиоцитов, стимулирует активность системы «ренин-ангиотензин» и приводит к возникновению гиперинсулинемии, инсулинорезистентности и гиперкортизолемия [4]. В то же время, при снижении массы тела подавляется прогрессирование атеросклероза, нормализуется или, по крайней мере, снижается артериальное давление и улучшаются контрольные показатели сахарного диабета [5].

Риск возникновения проявлений МС при старении повышается [6]. Поэтому большое значение имеет исследование возрастных изменений липидного обмена, обусловленных воздействием ионизирующего излучения (ИИ), а также поиск и разработка профилактических и лечебных средств, которые бы эффективно их уменьшали.

К таким средствам относится интервальная гипоксическая тренировка (ИГТ), являющаяся не чем иным, как способом моделирования горных условий в нормобарической равнинной атмосфере, которые повышают общую неспецифическую резистентность организма, облегчают перенос физических нагрузок, воздействия химических агентов и др.

[7]. Процесс ИГТ сопровождается совершенствованием реакций, направленных на противодействие тканевой гипоксии [8]. Это используется организмом для сохранения гомеостаза, улучшения структурно-функциональной организации различных систем, оптимизации качества регуляции их функций, в целом приводит к повышению устойчивости не только к действию гипоксии, но и к действию других стресс-факторов, как нерадиационного, так и радиационного генеза.

Цель исследования. Изучить радиопротекторное влияние ИГТ на липидный обмен у взрослых и старых крыс в относительно отставленные сроки после однократного рентгеновского облучения (R-облучения) в сублетального дозе.

Материалы и методы. Исследование проведено на 48 взрослых (7-8 мес) и 48 старых (23-24 мес) крысах-самцах популяции Вистар, разделенных на четыре группы: 1 – контрольная; 2 – крысы, однократно облученные с помощью рентгенустановки "РУМ-17" в дозе 5 Гр, крыс брали в опыт через 17 суток после облучения; 3 крысы, подвергнутые хронической ИГТ (дыхание воздушной смесью, содержащей 12 об% О2 в течение 2 ч в день, 5 дней в неделю в течение 2 недель) 4 – ИГТ + Rоблучение, животных, подвергали однократному облучению через 1 сутки после окончания хронической ИГТ и брали в опыт через 17 суток после облучения.

Уровни липопротеинов высокой плотности (ЛПВП), холестерина (ХС) в плазме крови и ткани печени определяли спектрофотометрически с использованием наборов BioSystems (Испания). Статистическая обработка результатов осуществлена по методу Стьюдента для непарных измерений.

Результаты исследований и их обсуждение. Через 17 суток после облучения наблюдалось повышение массы тела взрослых крыс по сравнению с контролем на 12%, что может свидетельствовать о проявлении признаков МС, обусловленных воздействием ИИ.

По данным литературы, при действии малых доз ИИ (1 и 2 Гр) изначально возникавший дефицит массы тела животных, достаточно быстро исчезал и к концу наблюдения масса тела даже превышала соответствующие значения у животных контрольной группы на 7-8% [9].

Через 17 суток после окончания 2-недельной ИГТ наблюдалось снижение массы тела взрослых и старых крыс на 13% и 14%, соответственно, у животных обеих возрастных групп (табл. 1). Но при этом не было выявлено достоверных изменений уровней ЛПВП и ХС в крови и ХС в ткани печени животных обеих возрастных групп, подверженных воздействию ИГТ по сравнению с контролем (табл. 1, 2).

–  –  –

ной ИГТ, что свидетельствует о ее положительном влиянии на липидный обмен в условиях действия ИИ.

Известно, что одним из основных метаболических регуляторов, функцией которого является регуляция аппетита и интенсивности энергетического обмена, является лептин, а также он играет центральную роль в обмене липидов. По данным литературы, по сравнению с жителями равнины горцы имеют пониженный уровень лептина [10].

Возможно, снижение массы тела у облученных животных, подвергнутых предварительному воздействию ИГТ, может быть также обусловленным изменением уровня лептина, что требует дальнейшего изучения.

У старых облученных животных не выявлено достоверных изменений массы тела по сравнению с контролем (табл. 1). Масса тела старых облученных крыс, предварительно подвергнутых воздействию ИГТ, достоверно не изменялась по сравнению с группой облученных крыс без предварительного воздействия ИГТ.

Нарушение обмена липидов и липопротеинов является одним из ключевых компонентов МС [3]. Для исследования радиационных повреждений организма используют такой интегральный биологический показатель, как содержание основного класса липидов в плазме крови общего ХС. Он, как известно, является одним из основных участников процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и наиболее радиочувствительным компонентом в мембранах клеток-мишеней [11].

По данным литературы, у ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС наблюдался повышенный уровень ХС, что связано с некоторыми нарушениями липидного обмена в печени. Это может служить причиной развития большинства болезней, наблюдаемых у лиц данной группы [12]. По данным экспериментальных исследований, у крыс, подвергнутых -облучению, обнаружена дозовая зависимость коэффициента скорости радиоиндуцированного повышение уровня общего ХС в плазме крови, которая является линейной для диапазона доз от 0,5 до 6 Гр [11].

По результатам наших исследований, через 17 суток после воздействия ИИ уровень ХС в плазме крови взрослых крыс достоверно не изменялся по сравнению с контролем. У старых облученных крыс выявлено достоверное повышение уровня ХС в плазме крови по сравнению с контролем на 17%.

Через 17 суток после воздействия ИГТ в течение 2 недель уровень ХС в плазме крови взрослых крыс не изменялся по сравнению с контролем, а также группой облучения. У старых облученных крыс ИГТ предотвращала повышению уровня ХС в плазме крови и достоверно снижала величину этого показателя по сравнению с группой облученных животных.

По данным литературы, высокогорная гипоксия изменяет метаболизм в сторону уменьшения энергетических затрат и повышения использования именно липидных субстратов для обеспечения энергетических потребностей. Перестройка энергетического метаболизма, в частности, обмена ХС и его фракций в ЛПВП и ЛПНП может играть благоприятную роль и уменьшать риск развития атеросклероза и гипертонической болезни. Так, было показано, что у горцев уровне ХС и ЛПНП в плазме крови снижены [13]. Вместе с тем, в случае недостаточности приспособительных механизмов к воздействию ИГТ, могут развиваться патологические нарушения, ведущим звеном которых является именно снижение энергообразования [13]. Одним из последствий энергодефицита в условиях воздействия стресс-факторов различного генеза является ослабление синтеза фосфолипидов и повышение уровня липидов в крови в результате расщепления жировой ткани.

Через 17 суток после облучения не выявлено достоверных изменений уровня ЛПВП в плазме крови взрослых крыс. У старых облученных крыс уровень ЛПВП повышался по сравнению с контрольной группой на 22%, что возможно, является защитной реакцией организма на действие ИИ.

Через 17 суток после воздействия ИГТ в течение 2 недель уровень ЛПВП в плазме крови взрослых крыс достоверно не изменялся по сравнению с контролем и группой облучения. У старых облученных крыс ИГТ предотвращала повышение уровня ЛПВП в крови.

Через 17 суток после облучения уровень ХС в ткани печени взрослых и старых крыс повышался по сравнению с контролем, что является проявлением нарушения липидного обмена и признаком развития МС.

Возможно, причиной повышения уровня ХС в ткани печени облученных крыс является радиационно-индуцированная активация процессов ПОЛ. В результате оксидативного стресса может происходить некроз и апоптоз гепатоцитов с развитием жировой дистрофии в печеночной ткани [14]. Вместе с тем, в контрольных группах уровень ХС в ткани печени старых крыс был достоверно выше по сравнению со взрослыми – на 21%.

Проведение ИГТ в течение 2 недель предотвращало повышение уровня ХС в ткани печени, как у взрослых, так и у старых крыс в указанный срок после облучения.

Уровень ХС в ткани печени взрослых облученных животных, которых предварительно подвергали воздействию ИГТ, был достоверно ниже по сравнению с облученных животных без влияния ИГТ. Но если у старых облученных животных ИГТ восстанавливала уровень ХС в ткани печени до уровня в контроле, то у взрослых облученных животных, предварительно подвергнутых ИГТ, указанный показатель был достоверно выше на 26% по сравнению с контролем.

Возможно, снижение уровня ХС в ткани печени облученных животных обеих возрастных групп, предварительно подвергнутых ИГТ, является следствием снижения в результате ИГТ радиационно-индуцированной активации процессов ПОЛ, что предотвращало некроз и апоптоз гепатоцитов с последующим развитием жировой дистрофии в печеночной ткани.

Заключение. Предварительная 2-недельная ИГТ, проведенная перед однократным R-облучением взрослых и старых крыс в дозе 5 Гр, предотвращала повышение массы тела взрослых животных через 17 суток после облучения, повышение уровня ХС в крови и в ткани печени старых животных и снижала уровень ХС в ткани печени взрослых крыс по сравнению с группой облученных животных, которых не подвергали ИГТ, что указывает на положительное влияние ИГТ на липидный обмен у облученных животных обеих возрастных групп.

Литература

1. Статистичний довідник. Показники здоров'я і надання допомоги населенню України, що постраждало внаслідок аварії на ЧАЕС. – К.: МОЗ України, Мінчорнобиль України. – 1999. – 400 с.

2. Ионизирующая радиация и инсулинорезистентность / [Зуева Н.А., Коваленко А.Н., Ефимов А.С., Тронько Н.Д.]. – Киев: Здоров’я, 2004. – 198 с.

3. Метаболический синдром. Под редакцией Г.Е. Ройтберг. – Москва: «МЕДпресс-информ», 2007. – 224 с.

4. Lehto S., Ronnemaa T., Pyorala K. et. al. Cardiovascular risk factors clustering with endogenous hyperinsulinemia predict death from coronary heart disease in patients with type II diabetes // Diabetologia. 2000. V. 43. P. 148.

5. Bjоrntorp P. The regulation of adipose tissue distribution in humans // Int. J. Obes.

Relat. Metab. Disord. 1996. V. 20. P. 291-302.

6. Фролькис В.В. Старение. Нейрогуморальные механизмы. – Киев: Наукова думка, 1981. – 320 с.

7. Гипокситерапия / В.В. Горанчук, Н.И. Сапова, А.О. Иванов – СПб: ООО «ЭЛБИ – СПб», 2003. – 536 с.

8. Александров С.Н. Патогенез сокращения продолжительности жизни облученных биологических обьектов // В кн.: Проблемы радиационной геронтологии. / Под.ред.

С.Н. Александрова. Москва: Атомиздат, 1978. – С. 193-207.

9. Гартман Е.В., Бобровницкий И.П. Метаболические реакции пострадиационного синдрома и их коррекция внутренним приемом минеральной воды "ДОНАТ Mg". – Москва: Изд-во РНЦ восстановительной медицины и курортологии. МЗ РФ, 2004. – 54 с.

10. Портніченко Г.В., Бічекуєва Ф.Х., Бакуновський О.М. та ін. Зміни обміну ліпідів та експресії регуляторних білків при впливі високогірної гіпоксії // Таврич. медико-биологич. весник. 2012. – Т. 15, № 3, ч. 2 С. 370.

11. Манучехр Ватанха, Серкіз Я. І. Радіаційно-індуковані зміни вмісту ліпідів у плазмі крові після фракціонованого та тривалого опромінення лабораторних щурів квантами 60Со // Ядерна фізика та енергетика. – 2009. – Т. 10, № 3. – С. 310-316.

12. Чоботько Г.М. Перспективні дослідження вмісту загального холестерину крові людей, які зазнали дії іонізуючого опромінення в результаті аварії на Чорнобильській АЕС // Укр. радіол. журн. – 1998. № 6. – С. 80-83.

13. Сутковой Д.А., Барабой В.А. Неспецифическая резистентность организма и влияние условий высокогорья. – В кн.: Адаптация и резистентность организма в условиях гор: Сб. науч. тр. Киев: Наук. думка, 1986. – С. 96-104.

14. Журавлева Л.В., Власенко А.В. Современные патогенетические аспекты влияния дислипидемии на развитие неалкогольного стеатогепатита у больных сахарным диабетом // Междунар. эндокринол. журн. – 2010. – Т. 32, № 8. – С. 45-48.

ЗАБОЛЕВАЕМОСТЬ ТУБЕРКУЛЕЗОМ ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ,

ПРОЖИВАЮЩИХ В НАИБОЛЕЕ ПОСТРАДАВШИХ ОТ ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ

КАТАСТРОФЫ РАЙОНАХ ГОМЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ

–  –  –

ГУ «Республиканский научно-практический центр «Мать и дитя», Минск, Беларусь, larisa-horbach@yandex.ru Здоровье населения, проживающего в пострадавших от Чернобыльской катастрофы районах, на протяжении уже трех десятилетий, прошедших со дня аварии, является предметом пристального внимания медицинской общественности всего мира. Обусловлено это тем, что связанное с Чернобыльской катастрофой радиоактивное загрязнение окружающей среды и, как следствие этого, облучение людей не имеет аналогов.

Заболеваемость туберкулезом детей и подростков в доаварийный период существенно не отличалась в разных районах Беларуси [1]. Однако после Чернобыльской аварии был отмечен рост заболеваемости туберкулезом детей в районах с радиоактивным загрязнением[1].

Борщевский В.В. с соавторами в своих исследованиях показывает рост заболеваемости туберкулезом среди детского населения Гомельской области в 1993-1994 годах.

Так, в 1994 году заболеваемость туберкулезом среди детского населения Гомельской области (11,4 на 100 тысяч человек) в 2,7 раза превысила аналогичный средний показатель по стране (4,2 на 100 тысяч человек)[1].

Полученные Борщевским В.В. с соавторами результаты согласуются с результатами исследований, проведенными Брылиной И.В. с соавторами. Она отмечает значительный рост заболеваемости туберкулезом среди детского населения Гомельской области после Чернобыльской аварии. Согласно ее данным заболеваемость туберкулезом детского населения Гомельской области увеличилась в 3,1 раза с 4,1 на 100 тысяч человек в 1985 году до 12,8 в 1996 году[2].

Согласно исследованиям Соколовского Е.И. и Брылиной И.В. в доаварийный период (1981-1985 гг.) в контролируемых районах Гомельской области ежегодные темпы снижения заболеваемости туберкулезом детского населения составили 7,6 %. В период после Чернобыльской аварии (1986-1990 гг.) прирост заболеваемости туберкулезом детского населения в этих же районах, но уже в условияхрадиоактивного загрязнения, составил 7,8 %, а в последующее пятилетие (1991-1995 гг.) прирост заболеваемости увеличился до 45,8%. [3, 4].

В настоящее время уровень заболеваемости туберкулезом населения Республике Беларусь существенно ниже, по сравнению с другими странами бывшего Советского Союза. Однако, согласно Глобальному докладу по туберкулезу Всемирной организации здравоохранения, опубликованному в 2015 году, Республика Беларусь входит в перечень 27 стран с высоким бременем мультирезистентного туберкулеза [5].

В условиях высокой распространенности мультирезистентной туберкулезной инфекции, являющейся наиболееагрессивной, изучение заболеваемости туберкулезом населения в детском и подростковом возрасте является весьма актуальным. Это обусловлено еще и тем, что возникновение туберкулеза у детей является маркером экзогенного распространения инфекции среди всего населения.

Целью настоящего исследования было изучение заболеваемости туберкулезом детей и подростков, проживающих в городской и сельской местности наиболее пострадавших от Чернобыльской катастрофы районах Гомельской области за период 2004гг.

Материалы и методы. Мы сформировали базу данных обо всех случаях впервые выявленного туберкулеза у детей и подростков Гомельской области за период 2004-2014 годы. Критериями включения в исследование были: туберкулез, верифицированный бактериологическим методом и/или рентгенологическим методом, возраст пациента от 0 до 19 лет.

Все дети и подростки были разделены на две группы. Первая группа включала детей и подростков, проживающих в наиболее пострадавших районах, вторая группа – детей и подростков, проживающих в менее пострадавших районах. Перечень наиболее пострадавших районов Гомельской области был составлен в соответствии с Постановлением Совета Министров Республики Беларусь №845 от 9 июня 2000 года [6].Онвключал 13 районов: Брагинский, Буда-Кошелевский, Ветковский, Добрушский, Ельский, Калинковичский, Кормянский, Лельчицкий, Наровлянский, Речицкий, Рогачевский, Хойникский, Чечерский районы. Перечень менее пострадавших районов включал все остальные 8 районов Гомельской области, а также территорию города Гомеля. Помимо вышеуказанного деления детей и подростков сформированной нами базы данных, мы поделили анализируемые группы по критерию проживания в городской или сельской местности.Для этого нами был использован Общегосударственный классификатор Республики Беларусь «Система обозначений объектов административнотерриториального деления и населенных пунктов».

Нами были вычисленыинтенсивные показатели заболеваемости туберкулезом детей и подростков, проживающих в городской и сельской местности наиболее пострадавших и менее пострадавших районов Гомельской области. Для вычисления мы использовали данные Национального статистического комитета Республики Беларусь о численности городского и сельского населения по возрасту в районах Гомельской области и в Республике Беларусь.

Для исключения влияния разницы в половозрастном составе городского и сельского населения наиболее пострадавших и менее пострадавших районов нами был использован метод прямой стандартизации. Мы провели стандартизацию показателей заболеваемости туберкулезом по возрасту. В качестве стандарта мы использовали численность городского и сельского населения в возрасте от 0 до 19 лет Республики Беларусь за 2004-2014 годы.

Результаты исследования и их обсуждение. Заболеваемость туберкулезом детей и подростков, проживающих в городской местности, за период 2004-2014 годы снизилась. Данная тенденция отмечалась как в наиболее пострадавших районах, так и в менее пострадавших районах. Заболеваемость туберкулезом детей и подростков, проживающих в наиболее пострадавших районах, снизилась с 14,00 до 8,61 на 100 тысяч человек или в 1,63 раза. Заболеваемость туберкулезом детей и подростков,проживающих в менее пострадавших районах, снизилась менее значительно: с 5,04 до 4,01 на 100 тысяч человек или в 1,26 раза. Эти данные представлены на рисунке 1.

Как показало наше исследование, динамика заболеваемости туберкулезом детей и подростков, проживающих в сельской местности, за анализируемый период времени отличалась. Вменее пострадавших районахзаболеваемость туберкулезом детей и подростков увеличилась с 8,17 до 11,14 на 100 тысяч человек или на 36,35 %. В наиболее пострадавших районах отмечалась обратная тенденция. Заболеваемость туберкулезом внаиболее пострадавших районахснизилась с 14,61 на 100 тысяч человек до 0. По нашему мнению, это, скорее всего, свидетельствовало о недовыявлении туберкулеза среди детского и подросткового населения, проживающего в сельской местности наиболее пострадавших районов. Результаты этого исследования представлены на рисунке 2.

Рисунок 1 – Динамика заболеваемости туберкулезом детей и подростков, проживающих в городской местности наиболее пострадавших и менее пострадавших районов Рисунок 2 – Динамика заболеваемости туберкулезом детей и подростков, проживающих в сельской местности наиболее пострадавших и менее пострадавших районов В ходе нашего исследования мы высчитали средние показатели заболеваемости туберкулезом среди детского и подросткового населения наиболее пострадавших и менее пострадавших районовза период 2004-2014 годы. Среди населения, проживающего в городской местности наиболее пострадавших районов, средний показатель заболеваемости туберкулезом составил 7,80на 100 тысяч человек и был в 1,79 раза выше по сравнению с аналогичным показателем населения менее пострадавшихрайонов (4,35 на 100 тысяч человек).Среди населения, проживающего в сельской местности наиболее пострадавших районах показатель заболеваемости туберкулезом детского и подросткового населениясоставил6,88на 100 тысяч человек и приближался к аналогичному показателю среди населения менее пострадавших районов (6,89на 100 тысяч человек).

Для исключения влияния различий в возрастном составе детского и подросткового населения, проживающего в городской и сельской местности наиболее пострадавших и менее пострадавших районов, мы вычислили стандартизированные показатели заболеваемости туберкулезом за 2004-2014 годы. В качестве стандарта мы использовали численность детского и подросткового населения, проживающего в городской и сельской местности Республики Беларусь за период 2004 – 2014 годы. Эти данные представлены на рисунке 3.

Рисунок 3 – Стандартизированные и нестандартизированные показатели заболеваемости туберкулезом детей и подростков, проживающих в городской и сельской местности наиболее пострадавших и менее пострадавших районов Как следует из рисунка 3, после проведения стандартизации соотношение анализируемых показателей увеличилось. До стандартизации показатель заболеваемости туберкулезом в городской местности наиболее пострадавших районов был выше в 1,79 раза по сравнению с менее пострадавшими районами (7,80 и 4,35 на 100 тысяч человек), после стандартизации – в 2,07 раза (8,90 и 4,30 на 100 тысяч человек). Это указывало на более высокий уровень заболеваемости туберкулезом среди детского и подросткового населения, проживающего в городской местности пострадавших районов.

До стандартизации показатель заболеваемости туберкулезом в сельской местности наиболее пострадавших районов почти совпадал с аналогичным показателем заболеваемости туберкулезом менее пострадавших районов:6,88 и 6,89 на 100 тысяч человек. После стандартизации показатель заболеваемости туберкулезом в наиболее пострадавших районов был на 5,09% выше по сравнению с аналогичным показателем заболеваемости туберкулезом менее пострадавших районов (7,22 и 6,87 на 100 тысяч человек). Это свидетельствовало о том, что при одинаковом составе детского и подросткового населения сравниваемых районов, более высокий уровень заболеваемости туберкулезом отмечался бы в сельской местности наиболее пострадавших районов по сравнению с менее пострадавшими.

Заключение. На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Заболеваемость туберкулезом детей и подростков, проживающих в городской местности наиболее пострадавших и менее пострадавших районов Гомельской области, снизилась за период 2004-2014 годы.

2. Динамика заболеваемости туберкулезом детей и подростков, проживающих в сельской местностинаиболее пострадавших и менее пострадавших районах, за этот же период времени отличалась. Заболеваемость туберкулезом среди детского и подросткового населения менее пострадавших районов увеличилась на 36,35 %, а среди среди детского и подросткового населения наиболее пострадавших районов снизилась с 14,61 на 100 тысяч человек до 0. Это свидетельствовало о недовыявлении туберкулеза среди детского и подросткового населения, проживающего в сельской местности наиболее пострадавших районов.

3. Средний показатель заболеваемости туберкулезом за 2004-2014 годы среди детского и подросткового населения, проживавшего в городской местности пострадавших районов, был выше в 1,79 раза по сравнению с аналогичным показателем населения менее пострадавших районов.

4. Средний показатель заболеваемости туберкулезом за 2004-2014 годы среди детского и подросткового населения, проживавшего в сельской местности пострадавших районов, почти совпадал с аналогичным показателем заболеваемости туберкулезом менее пострадавших районов: 6,88 и 6,89 на 100 тысяч человек. После стандартизации показатель заболеваемости туберкулезом наиболее пострадавших районов был на 5,09% выше по сравнению с аналогичным показателем заболеваемости туберкулезом менее пострадавших районов (7,22 и 6,87 на 100 тысяч человек).

5. Проведенное нами эпидемиологическое исследование указывало на более высокий уровень заболеваемости туберкулезом среди детского и подросткового населения, проживающего в городской и сельской местности наиболее пострадавших районов.

Литература

1. Борщевский, В.В. Тенденции в заболеваемости туберкулезом после Чернобыльской аварии в Беларуси / В.В.Борщевский, О.М.Калечиц, А.В. Богомазова// Медико-биологические аспекты аварии на ЧАЭС. – № 1. – 1996.- C. 33-37.

2. Брылина, И.В. Особенности туберкулеза органов дыхания у детей Гомельской области после аварии на ЧАЭС / И.В.Брылина, Е.И. Соколовский, Д.Ю. Рузанов// Сборник. Материалы международного научного конгресса "Чернобыль-Вильседе VII".

– Гомель. – 1997. – С. 67.

3. Соколовский, Е.И. Туберкулез у детей из загрязненных радионуклидами районов Гомельской области / Е.И.Соколовский, И.В. Брылина// Сборник «Туберкулез в современных социально-экономических и радиоэкологических условиях Беларуси».

Гомель, 1997. С. 42-48.

4. Соколовский, Е.И. Туберкулез у детей Гомельской области до и после аварии на Чернобыльской АЭС. / Е.И.Соколовский, И.В. Брылина// Сборник «Чернобыль:

Экология и Здоровье». – Гомель. – 1996. – С. 24-28.

5. Global Tuberculosis Report 2015.World Health Organization.WHO Library Cataloguing-in-Publication Data (WHO/HTM/TB/2014.08).Geneva, Switzerland; 2015. 192 p.

6. Постановление Совета Министров Республики Беларусь от 9 июня 2000 г. № 845 «О некоторых мерах экономической поддержки организаций потребительской кооперации, расположенных в наиболее пострадавших от аварии на Чернобыльской АЭС районах республики». Национальный реестр правовых актов Республики Беларусь, 5/3381. Собрание декретов, указов Президента и постановлений Правительства Республики Беларусь, 2000 г., № 16, С. 469.

МЕДИЦИНСКИЕ АСПЕКТЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ И ЛИКВИДАЦИИ

ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ НА РАДИАЦИОННО-ОПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ

А.Н. Гребенюк1,2, А.Е. Антушевич2, В.И. Легеза2, А.В. Миляев1 ООО «Специальная и медицинская техника», Санкт-Петербург, Россия,

–  –  –

Введение. Предупреждение радиационных поражений людей в ходе ликвидации чрезвычайных ситуаций на радиационно-опасных объектах достигается путем максимального уменьшения времени пребывания в зоне радиоактивного загрязнения (защита временем), удаления от наиболее опасных источников ионизирующих излучений (защита расстоянием), использования защитных свойств местности, сооружений и техники (защита экранированием), а также технических средств индивидуальной защиты (защитных костюмов, респираторов или противогазов) [1].

Важным элементом противорадиационной защиты при чрезвычайных ситуациях на радиационно-опасных объектах является проведение комплекса специальных медицинских мероприятий, направленных на сохранение жизни и здоровья людей в условиях действия поражающих факторов радиационной природы [1, 3]. Эти мероприятия получили наименование «медицинская противорадиационная защита». Медицинская противорадиационная защита является одним из важнейших элементов системы медицинского обеспечения персонала радиационно-опасных объектов, специалистов аварийно-спасательных формирований и населения, а ее цель – предотвращение возникновения детерминированных эффектов и сведение к минимуму стохастических эффектов облучения. В этой связи в развитых странах мира постоянно совершенствуется существующая система медицинской противорадиационной защиты и продолжаются работы по созданию новых лекарственных средств, предназначенных для профилактики и ранней терапии радиационных поражений [6, 7].

В последние годы в СНГ произошли существенные изменения как в организации медицинской противорадиационной защиты, так и в номенклатуре противолучевых лекарственных средств [2–5]. В связи с этим, целью настоящего исследования явилось научное обоснование современной структуры медицинской противорадиационной защиты и определение перечня лекарственных средств, которые могут использоваться для профилактики и ранней (экстренной) терапии радиационных поражений.

Материалы и методы. Материалами исследования послужили публикации ВОЗ, МАГАТЭ, документы Министерства здравоохранения, сведения о производстве и регистрации лекарственных препаратов, которые могут использоваться для целей медицинской противорадиационной защиты. Для достижения поставленной цели использовались методы системного анализа и экспертных оценок.

Результаты исследования и их обсуждение. В результате проведенной работы установлено, что в странах СНГ в настоящее время разработаны, зарегистрированы и выпускаются лекарственные средства, позволяющие осуществлять эффективную профилактику и лечения различных клинических форм радиационных поражений. Эти препараты должны использоваться в дополнение к техническим средствам индивидуальной и коллективной защиты при невозможности избежать сверхнормативного облучения. Решение об их применении должно приниматься на основе комплексной оценки радиационной обстановки, сопутствующих облучению условий деятельности, данных дозиметрического (радиометрического) контроля.

Основу современной структуры медицинской противорадиационной защиты должны составлять лекарственные препараты, которые могут использоваться с профилактическими, лечебно-профилактическими и лечебными целями (таблица).

–  –  –

Как видно из таблицы, медицинская профилактика негативных последствий внешнего облучения должна обеспечиваться, прежде всего, применением радиопротекторов и средств стимуляции радиорезистентности организма.

К лечебно-профилактическим средствам относятся радиомитигаторы, способные оказывать противолучевой эффект, проявляющийся в снижении повреждающего действия ионизирующих излучений на клетки и ткани «критических систем», при введении в организм как перед, так и в ранние сроки после радиационного воздействия.

Сюда же относятся средства профилактики и купирования первичной реакции на облучение – наиболее тяжело переносимого синдрома раннего периода острой лучевой болезни. Радиомитигаторы, средства профилактики и купирования первичной реакции на облучение, применяемые в ранние сроки (часы) после радиационного воздействия с целью устранения негативных симптомов поражения и ускорения восстановительных процессов в облученном организме, иногда объединяют в группу «средств раннего (догоспитального) лечения лучевых поражений».

Отдельную группу лечебно-профилактических препаратов составляют средства профилактики внутреннего облучения и оказания неотложной помощи при попадании радиоактивных веществ внутрь организма. Среди них выделяют средства, применение которых в ходе проведения санитарной обработки позволяет добиться снижения уровня радиоактивного заражения кожи и слизистых оболочек и этим предотвратить как развитие местных лучевых поражений, так и инкорпорацию радионуклидов.

Третья группа противолучевых средств включает препараты, предназначенные для стационарного специализированного лечения основных проявлений острого костномозгового (гематологического) синдрома, а также средства и методы консервативной терапии местных лучевых поражений кожи и слизистых оболочек.

Порядок применения медицинских средств противорадиационной защиты определяется условиями облучения и клинической формой радиационного поражения.

При планируемом облучении персонала радиационно-опасных объектов, аварийно-спасательных формирований и населения в дозах до 5 мЗв в год медицинские средства противорадиационной защиты не применяются.

Если есть уверенность, что доза облучения не превысит 1000 мЗв, следует применять поливитаминные препараты, адаптогены и другие средства стимуляции радиорезистентности организма. Оптимальная защита достигается в случае начала использования этих средств за 5-7 суток до предполагаемого облучения и длительного их приема в течение всего времени пребывания в зоне радиоактивного загрязнения.

Поливитаминные препараты рекомендуется применять по 1 таблетке 3 раза в сутки после еды в течение 2-4 недель; предпочтение отдается комплексным препаратам, в состав которых входят водо- (витамин С) и жирорастворимые (витамины Е и А) антиоксиданты в терапевтических дозах. Наряду с поливитаминами в течение всего времени пребывания в зоне радиоактивного загрязнения целесообразно применение адаптогенов: курсами в течение 14-21 суток с перерывами на 2-3 недели по 20-30 капель за 30 мин до еды 2 раза в сутки (утром и днем).

При угрозе облучения в дозах от 500 до 1000 мЗв совместно с витаминами и адаптогенами нужно применять рибоксин (по 2 таблетки 2 раза в день в течение всего времени пребывания в зоне повышенного облучения). При возникновении тошноты следует использовать средства профилактики первичной реакции на облучение.

Если планируемые работы в зоне радиоактивного загрязнения сопряжены с опасностью облучения в дозе более 1000 мЗв, то специалисты аварийно-спасательных формирований за 10-15 мин до начала облучения должен принять радиопротектор (препарат Б-190), средство профилактики накопления радиойода в щитовидной железе (калия йодид) и противорвотный препарат (ондансетрон). В случае необходимости дальнейшего пребывания в опасной зоне при прогнозируемых дозах облучения свыше 1000 мЗв необходимо повторно принять радиопротектор и противорвотное средство.

Если предполагаемая доза облучения, время начала и продолжительность радиационного воздействия точно неизвестны, нужно принять средство профилактики первичной реакции на облучение и 1 таблетку калия йодида. После уточнения дозы и сроков облучения при необходимости применяют радиопротекторы (при планируемом остром облучении в дозе свыше 1000 мЗв) или средства стимуляции радиорезистентности (при пролонгированном низкомощностном облучении).

При возникновении после облучения рвоты следует внутримышечно ввести средство купирования первичной реакции (ондансетрон, метоклопрамид и т.п.). В возможно более ранние сроки после облучения проводят инфузии плазмозамещающих препаратов (полиглюкин, гемодез и др.), применяют неселективные энтеросорбенты (активированный уголь, смектит диоктаэдрический и др.). При поглощенной дозе более 1 Гр в первый час после облучения необходимо подкожно ввести средство экстренной терапии – беталейкин в дозе 1 мкг в 2 мл физиологического раствора натрия хлорида.

При чрезвычайных ситуациях на радиационно-опасных объектах персоналу, спасателям и населению, вне зависимости от ожидаемых доз внешнего облучения, следует проводить йодную профилактику: калия йодид по 1 таблетке 1 раз в день в течение 7-10 суток. При угрозе инкорпорации радиоцезия целесообразно назначение ферроцина, трансурановых элементов – пентацина. Профилактика инкорпорации осуществляется также использованием средств индивидуальной защиты органов дыхания, запрета употребления непроверенной пищи и воды, удаления радиоактивных веществ с одежды и кожных покровов (путем проведения санитарной обработки).

Заключение. Наибольшая эффективность медицинских средств противорадиационной защиты достигается при их комплексном использовании со средствами индивидуальной защиты и убежищами, а также при условии грамотной организации мероприятий защиты [1, 3, 6]. Современные средства медицинской противорадиационной защиты обеспечивают не только профилактику и лечение самых тяжелых проявлений лучевой патологии, но и резко увеличивают шансы пораженных на сохранение жизни и здоровья в отдаленный период радиационной аварии.

Литература

1. Аветисов, Г.М. Руководство по организации санитарно-гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий при крупномасштабных радиационных авариях/ Г.М. Аветисов, С.Ф. Гончаров, М.И. Грачев и др.; под ред. Л.А. Ильина. – М.: ВЦМК «Защита», 2000. – 244 с.

2. Гребенюк, А.Н. Перспективны использования радиопротекторов для повышения эффективности медицинской противорадиационной защиты Вооруженных сил / А.Н. Гребенюк, В.И. Легеза // Воен.-мед. журн. – 2013. – Т. 334, № 7. – С. 46–50.

3. Гребенюк, А.Н. Принципы, средства и методы медицинской противорадиационной защиты / А.Н. Гребенюк, В.В. Зацепин, А.А. Тимошевский // Медицина катастроф. – 2007. – № 3 (59). – С. 32–35.

4. Гребенюк, А.Н. Радиомитигаторы: перспективы использования в системе медицинской противорадиационной защиты / А.Н. Гребенюк, В.И. Легеза, Р.А. Тарумов // Воен.-мед. журн. – 2014. – Т. 335, № 6. – С. 39–43.

5. Гребенюк, А.Н. Современные возможности медикаментозной профилактики и ранней терапии радиационных поражений / А.Н. Гребенюк, В.В. Зацепин, В.Б. Назаров, Т.Н. Власенко // Воен.-мед. журн. – 2011. – Т. 332, № 2. – С. 13–17.

6. Seed, T.M. Radiation protectants: current status and future prospects / T.M. Seed // Health Physics. – 2005. – Vol. 89, N 5. – P. 531–545.

7. Xiao, M. Pharmacological countermeasures for acute radiation syndrome / M. Xiao, M.H. Whitnall // Current Molecular Pharmacology. – 2009. – № 2. – P. 122–133.

–  –  –

УО «Гомельский медицинский институт», Гомель, Беларусь, gritsuk@inbox.ru ОАО «Современные медицинские технологии», Санкт-Петербург, Россия

–  –  –

Ряд актуальных проблем современной радиобиологии сформулирован [1] в виде нескольких тезисов:

1. «Главный вызов, который стоит перед радиобиологией – она должна способствовать пониманию механизмов действия радиации на различных уровнях биологической организации от атомов до молекул, клеток, органов, тканей и целого организма.

2. стало очевидным, что повреждение ДНК не единственный механизм… и что радиационное повреждение нелинейно и не пропорционально дозе.

3. у биологических систем может быть много механизмов защиты от повреждения и систем восстановления к нормальному устойчивому состоянию. Были установлены два типа метаболической защиты»

Основой существования живых систем – постоянное образование и утилизация энергии обеспечивающих в живых организмах антиэнтропийную функцию [2]. Наиболее эффективным механизмом энергетического обмена является аэробный метаболизм реализуемый в матриксе митохондрий (Мх), утилизирующих до 85% кислорода потребляемого клеткой. Этот процесс тонко регулируется на уровне электронтранспортной цепи и системы окислительного фосфорилирования. Мх выполняют также массу других незаменимых клеточных функций – биосинтезы, внутри- и внеклеточный сигналинг, депо ионов К+ и Са2+, регуляция рН- и редокс-гомеостаза, продукция и нейтрализация активных форм кислорода, апоптоз и др. Поэтому, Мх, будучи мишенью радиационных воздействий, являются информативным индикатором радиационных повреждений, которые, как было показано ранее, проявляются в виде митохондриальной дисфункции [4].

Наиболее актуальной радиобиологической проблемой последствий аварии на ЧАЭС нам представляются эффекты, вызванные инкорпорацией радионуклидов [3].

Основным дозообразующим радионуклидом на «постчернобыльском» пространстве считается 137Cs, который будучи аналогом калия, оказывает существенное влияние на многие внутриклеточные в т.ч. митохондриальные процессы в тканях и органах с высоким уровнем метаболизма. Это хорошо согласуется с данными клиникоэпидемиологических исследований о значительном росте заболеваемости населения проживающего на территориях пострадавших от аварии на ЧАЭС [5].

В оценке влияния инкорпорированного 137Cs на животный организм нет единого мнения. Одни авторы [7] отрицают негативное действие сверхмалых доз радиации полученных от инкорпорации 137Cs, в то время как другие [3] признают негативное действие инкорпорированных радионуклидов на организм человека.

Если действие больших доз острого и хронического внешнего облучения на энергетический обмен в разных тканях исследованы достаточно хорошо, то эффекты хронического облучения инкорпорированным радиоцезием в малых и сверхмалых дозах практически не исследованы. В связи с этим, изучение влияния инкорпорированного 137Cs на митохондриальное окисление различных тканей организма приобретают особую значимость и становятся одной из наиболее актуальных научно-практических проблем здравоохранения регионов пострадавших в результате аварии на ЧАЭС [3].

Изучение и понимание медико-биологических эффектов инкорпорированного Cs невозможно без четкого представления о его внутриклеточном распределении.

Имеющиеся данные о субклеточном распределении стабильного и радиоактивного цезия немногочисленны. Результаты исследований субклеточного распределения цезия при его пероральном и парентеральном поступлении в организм, однозначно свидетельствуют о кардиотропности ионов Cs+, а также о том, что при естественном (пероральном) поступлении радионуклида, доля его распределения в Мх, значительно выше, чем при парентеральном [3].

Так, методом нейтронно-активационного анализа было показано, что при естественном поступлении стабильный изотоп цезия 133Cs+ имеет тропность к миокарду и мышечной ткани [8]. Согласно этим результатам, при его естественном поступлении, суммарное содержание 133Cs в миокарде человека и животных практически одинаково.

Расчет величины градиента концентрации 133Cs+ в Мх миокарда человека, проведенный на основе данных о его субклеточном распределении, составил 1,7, что свидетельствует об активном накоплении цезия в Мх, соответствует значению градиента ионов К+ в матриксе Мх, подтверждая, тем самый, роль Мх как внутриклеточного депо ионов К+ и идентичность тканевых и внутриклеточных трафиков ионов К+ и Cs+.

Кардиотропность этого радионуклида подтверждается экспериментами с парентеральным введением 137Cs голубям, показавших максимальное накопление его в миокарде, а затем в порядке уменьшения в поджелудочной железе, печени, органах брюшной полости, красных и белых мышцах. Со временем белые мышцы аккумулируют большее количество 137Cs, чем другие ткани, за счет более устойчивого его накопления и медленного выведения [9].

Коэффициент проницаемости для ионов щелочных металлов распределяется следующим образом: РK РCs и PK PRb, то есть ионам с большими кристаллографическими размерами соответствуют меньшие значения коэффициентов проницаемости. Энергозависимое накопление в Мх 137Cs в присутствии ионофора валиномицина (10-8 М) определяется активностью ферментов дыхательной цепи, при этом концентрация накопленного изотопа после достижения состояния равновесия сохраняется постоянной [10].

В серии экспериментальных работ было показано, что митохондриальное окисление различных тканей и органов (миокард, скелетные мышцы, печень, селезенка и др.) очень чувствительно к инкорпорации малых количеств 137Cs [4, 11, 12]. В миокарде это проявляется в виде изменений его интегрального метаболического параметра – скорости потребления кислорода, а также изменения степени сопряжения окислительного фосфорилирования, активности системы креатинфосфокиназы, причем характер и направленность этих изменений зависит от продолжительности поступления радионуклида, уровня накопления и полученной при этом дозы. Указанные метаболические нарушения в миокарде сопряжены с изменением его ультраструктуры в виде массового набухания Мх, просветления их матрикса, исчезновения обширных околоядерных популяций Мх, наличия участков очагового распада миофибрилл [11].

Вызванное инкорпорацией 137Cs нарушение энергетического обмена и ультраструктуры миокарда, сопровождаются, как показали данные ЭКГ и эхокардиографии изменением электрической и сократительной активности миокарда, что по характеру изменений соответствует развитию первой стадии метаболической кардиомиопатии [13, 14].

Объяснить высокое поражающее действие инкорпорированного 137Cs на Мх миокарда (поглощенная доза 16-2000 мкГр), сопоставимое с таковым при общем внешнем облучении в дозах 0,5-1 Гр, можно с позиции гипотезы ассоциации-индукции (ГАИ) Герберта Линга, согласно которой внутриклеточный К+ сорбируется анионными группами АСП и ГЛУ белков [15]. Известно, что в (кардио-)миоцитах приблизительно 60% всех свободных карбоксильных групп белков, способных связывать К+, расположены в А-дисках миофибрилл, представленных главным образом сократительными (актин, миозин). и регуляторными белками. В связи с этим, согласно ГАИ Линга, около 60% внутриклеточного К+, а при инкорпорации радионуклида и Cs+ локализуется в сократительном аппарате, а также в белках мембран (ионные каналы, рецепторы и др.), примембранного пространства, в матриксе Мх, инициируя путем их повреждения нарушения энергетического обмена, ультраструктуры, электрической и сократительной активности.

С учетом способности ядерного компартмента депонировать ионы К+ (137Cs+) и также создавать внутриклеточный градиент их концентрации, предложенный патогенетический механизм повреждения миокарда при инкорпорации 137Cs+ должен быть дополнен и усугублен развитием феномена геномной нестабильности кардиомиоцитов. В пользу приведенных данных о компартментализации 137Cs+ внутри (кардио-)миоцита свидетельствует длительный период полувыведения 137Cs из организма человека – у детей около 50 дней, у взрослых – до 100 дней.

Литература

1. Feinendegen, L.E. Biological system components / Ludwig E. Feinendegen, Antone L. Brooks, and William F. Morg / Health Phys. – 2011. – V. 100, N. 3. – 269 P.

2. Шредингер, Э. Что такое жизнь? Физический аспект живой клетки. – МоскваИжевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2002. – 92 с.

3. Грицук, А.И. Цезий, митохондрии и проблемы кардиологии // А.И. Грицук, А.Г. Мрочек, Весці Нацыянальнай Акадэміі навук Беларусі. Серыя медыцынскіх навук. – 2008, №4. – С.63–75.

4. Грицук, А.И. и др. Тканевое дыхание печени крыс при облучении в сверхмалых дозах инкорпорированными радионуклидами цезия / А.И. Грицук, С.М. Сергеенко, А.Н. Коваль // Авиакосм. и экол. мед.. – № 5, 2002. – С. 60-62.

5. Health effects of Chornobyl accident: Monograph in 4 parts / ed. A. Vozianov, V/ Bebeshko, D Bazyka. – Kyiv: DIA, 2003. – 512 p.

6. Буланова, К.Я. Радиация и Чернобыль: Кардиомиоциты и регуляция их функции / К.Я. Буланова, Л.М. Лобанок, Е.Ф. Конопля. – Минск: Белорус. наука, 2008. – 279 с.

7. Булдаков Л.А. Радиоактивные вещества и человек. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 160 с.

8. Wester P.O. Concentration of 17 elements in subcellular fractions of beef heart tissue determined by neutron activation analysis // Biochem. Biophys. Acta, 1963. – Vol. 109. – P.268–283.

9. Eapen J, Narayanan N Gross and subcellular distribution of cesium-137 in pigeon (Columba livia) tissues with special reference to muscles // J. Radiat. Res. (Tokyo), 1971. – Jun; Vol. 12, No. 2. – P. 51–5.

10. Moore C., Pressman B. C. // Biochem. Biophys. Res. Communs., 1964. – Vol. 15. – P. 562–567.

11. Грицук, А.И. Влияние инкорпорированных радионуклидов цезия на ультраструктуру МХ кардиомиоцитов и процессы тканевого дыхания / А.И. Грицук, А.И. Вернер, Т.Г. Матюхина, В.Т. Свергун и др. // Весці Нацыянальнай Акадэміі навук Беларусі. Серыя медыка-біялагічных навук, 2002. – № 2. – С. 63–70.

12. Грицук, А.И., Влияние витаминов A, E, C на дыхательную активность лимфоцитов селезенки / А.И. Грицук, А. Кадер, А.Н. Коваль, С.М. Сергеенко, В.Т. Свергун // Вопросы питания. – т. 77, № 1. – 2008. – С. 26-29.

13. Грицук, Н.А. Влияние инкорпорации на показатели Cs митохондриального окисления миокарда и динамику эхокардиографических параметров у крыс. / Грицук Н.А., Грицук А.И., Конопля Е.Ф.// Весцi НАН Беларусі.

Сер. мед. навук. – 2008.– № 2. – С. 105–111.

14. Грицук, Н.А. Митохондриальное окисление в кардиомиоцитах и электрокардиографические показатели у крыс при инкорпорации 137Cs. / Н.А. Грицук // Весцi НАН Беларусі. Сер. мед. навук. – 2009.– № 3. – С. 63–67.

15. Линг, Г.Н. Физическая теория живой клетки. Незамеченная революция / Г.Н. Линг. – СПб: Наука. – 376 с.

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ НОРМАТИВНО ЧИСТОЙ ПРОДУКЦИИ

РАСТЕНИЕВОДСТВА НА ЗЕМЛЯХ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ РАДИОНУКЛИДАМИ В

РЕЗУЛЬТАТЕ КАТАСТРОФЫ НА ЧАЭС

–  –  –

ГНУ «Институт радиобиологии НАН Беларуси», Гомель, Беларусь, guzewa@mail.ru Введение. В результате аварии на Чернобыльской АЭС 23% территории Беларуси подверглось загрязнению радионуклидами. В послеаварийный период основной задачей сельскохозяйственного производства на загрязненных радионуклидами землях является производство сельскохозяйственной продукции с допустимым содержанием радионуклидов. О путях загрязнения сельскохозяйственных растений и их урожая известно достаточно много. Многочисленными исследованиями: Алексахина Р.М. 1, Агееца В.Ю. 2, Ильязова Р.Г. 3, 4 и др. экспериментально доказано, что радиоактивное загрязнение сельскохозяйственных растений и их урожая может проходить двумя путями: аэральным, когда выпадающие из воздуха радиоактивные элементы осаждаются на органах растений и корневым, когда в процессе почвенного питания радионуклиды поглощаются из загрязненной почвы корневой системой и поступают в надземные органы растений.

Для снижения концентрации радионуклидов в сельскохозяйственных растениях могут быть использованы различные приемы, которые разделяют на две большие группы. К первой группе относятся общепринятые в агротехнике возделывания культур мероприятия, направленные на увеличение плодородия почвы, повышение урожайности и одновременно способствующие уменьшению перехода радиоактивных веществ из почвы в растения. К этой группе приемов относятся: внесение органических удобрений; внесение минеральных удобрений; известкование почв; использование для питания и защиты растений биологических препаратов; подбор культур и сортов, которые в силу своих биологических особенностей способны в меньших количествах накапливать радионуклиды 2.

Ко второй группе относятся специальные приемы, применение которых наряду с уменьшением поступления радионуклидов в растения иногда приводит к определенному уменьшению урожайности растений и некоторому снижению плодородия почвы:

использование природных минералов; применение нетрадиционных химических препаратов промышленного производства2.

Применение агрохимических приемов в зависимости от типа почвыи биохимических особенностей растений, позволяет значительно снизить содержание радионуклидов в урожае.

Материалы и методы. Исследования проводились путем постановки полевого стационарного опыта на загрязненных пахотных угодьях ОАО «Хальч» Ветковского района Гомельской области. Плотность загрязнения 137Cs территории в регионе исследования составляет 4 Ки/км2 (149 кБк/м2).

Метеорологические условия в период проведения опытов в целом были благоприятными для возделывания сельскохозяйственных культур.

Полевой опыт размещался на дерново-подзолистой супесчаной, развивающейся на водно-ледниковых песках почве. Супесь рыхлая (песчаная). Почвы отличаются малой емкостью поглощения и низким содержанием элементов питания.

Почва опытного участка ОАО «Хальч» Ветковского района характеризуется следующими агрохимическими показателями: нейтральной реакцией почвенной среды (рН – 6,1), средним содержанием подвижного калия (К2О – 178 мг/кг), высоким содержанием подвижного фосфора (Р2О5 – 340 млн -1 (мг/кг), средним содержанием обменного кальция (Са – 726 мг/кг), средним содержанием обменного магния (Mg – 281 мг/кг) и средним содержанием гумуса (2,14 %). Таким образом, учитывая интервалы оптимальных параметров агрохимических показателей дерново-подзолистых супесчаных почв, можно охарактеризовать агрохимические показатели исследуемого участка как оптимальные.

Объектами исследования являлись: ячмень сорта «Бурштын» и салат сорта «Одесский кучерявец».

Схема эксперимента ячмень, салат 1 Контроль 2 Хлористый калий (КCL) 3 ЕМ-1 4 Бокаши 5 ЕМ-1 + бокаши 6 Хлористый калий (КCL) + ЕМ-1 Данная схема предусматривала: 12 вариантов, в трехкратной повторности, 36 делянок. Площадь делянки 2,7 х 1,9 = 5,1 м2. Учетная площадь делянки 2,4 х 1,7 = 4 м2.

Расположение делянок в эксперименте рендомизированное.

Удобрения вносились согласно схемы опыта, под предпосевную культивацию. В качестве минерального удобрения был использован хлористый калий, в качестве органических удобрений – бокаши.

Внесение активированного препарата ЕМ-1 (производства ЕМ ResearchOrganization) проводилось четырехкратно, начиная с посева и с периодичностью три недели, путем опрыскивания почвы, согласно схемы опыта.

Посев производился в оптимальные сроки. Салат, с нормой высева 3-4 г/м2, в рядки с междурядьем 25 см. После высева проводили ручную прополку и прорывку салата, из расчета 20 штук растений на м2. Уборка культуры осуществлялась на 75 день, вручную, поделяночно.

Посев ячменя проводился вручную, с нормой высева 4 млн.шт./га в рядки с междурядьем 30 см. Прополка культуры проводилась вручную по мере засоренности сорной растительностью. Уборка осуществлялась в фазу полной спелости, вручную.

Для определения размеров накопления 137Cs проводился отбор сопряженных почвенных и растительных проб.

Результаты исследования и их обсуждение. Одним из эффективных приемов защитных мероприятий в растениеводстве является применение сбалансированных доз минеральных удобрений, а также замена их биопрепаратами.

В результате многолетних исследований установлено снижение поступления радионуклидов в растительную продукцию при внесении калийных удобрений. Это обусловлено, как антагонизмом цезия и калия в почве, так и позитивным влиянием калия на величину урожая, особенно на дерново-подзолистых песчаных и супесчаных почвах, бедных этим элементом 1, 2.

По данным наших исследований, внесение в почву калийных удобрений позволило снизить накопление 137Cs (таб. 1, 2).

В варианте с внесением КCL поступление 137Cs в вегетативные органы салата снижается относительно контроля на 13% а в биомассу ячменя – на 29%. На данном варианте снижается также и КП.

Таблица 1 – Поступление 137Cs в вегетативные органы салата сорта «Одесский кучерявец»

Вариант опыта Содержание 137Cs в Загрязнение почвы Коэффициенты перехода растениях, Бк/кг Cs, кБк/м2 (КП), Бк/кг:кБк/м2

–  –  –

Таблица 2 – Поступление 137Cs в биомассу ячменя сорта «Бурштын»

Вариант опы- Содержание 137Cs Загрязнение почвы Коэффициенты перехода та в биомассе, Бк/кг Cs, кБк/м2 (КП), Бк/кг:кБк/м2

–  –  –

Внесение биологического препарата ЕМ-1, так же позволяет снизить содержание радионуклидов в продукции. Так, внесение биологического препарата ЕМ-1 в сочетании с бокаши, позволило снизить содержание 137Cs в зеленой массе салата на 23%, а в биомассе ячменя на 34 %, относительно контрольных вариантов. Наибольшее снижение накопления радионуклида наблюдалось и в варианте с внесением ЕМ-1 препарата на фоне калийных удобрений, в вегетативных органах салата содержание 137Cs снизилось на 23 %, а в биомассе ячменя на 48 %, относительно контроля.

Нами были рассчитаны КП (Бк/кг:кБк/м2) для вегетативной массы салата сорта «Одесский кучерявец» и для биомассы ячменя сорта «Бурштын» по всем вариантам опыта. Минимальные коэффициенты перехода, полученные в вариантах опыта «ЕМбокаши» и «КCL+ ЕМ-1» так же свидетельствуют о снижении перехода 137Cs в зеленую массу салата и биомассу ячменя при применении препарата ЕМ-1.

Анализируя видовые различия по накоплению в растениях 137Cs, многочисленными авторами отмечается, что в большинстве случаев накопление радионуклидов в овощных культурах выше, чем в зерновых, в результате экспериментов установлено, что вегетационные органы растений накапливают больше 137Cs, чем семена 2.

По результатам наших исследований (рис. 1), в вегетативных органах салата (стебли, листья, побеги) 137Csаккумулируется в большем количестве, чем в биологической массе (солома, зерно) ячменя.

В вегетативных органах салата накапливается в среднем в 1,6 раз больше радионуклида, чем в биомассе ячменя.

Рисунок 1 – Накопление 137Cs в растениях салата и ячменя

Заключение. Применение биологического препарата ЕМ-1 при возделывании ячменя и салата является эффективным защитным мероприятием на почвах загрязненных 137Cs, поскольку позволяет снизить накопление радионуклида в растениях. Менее всего накопление радионуклида растениями салата и ячменя происходит при применении ЕМ-1 по фону калийных удобрений.

Установлены видовые различия в накоплении 137Cs в растениях. В вегетативных органах салата сорта «Одесский кучерявец» накапливается в среднем в 1,6 раз больше радионуклида, чем в биомассе ячменя сорта «Бурштын».

Литература

1. Алексахин, Р.М. Чернобыльская катастрофа и агропромышленное производство / Р.М. Алексахин // Аграр. наука. – 1996. – N 3. – С. 5-7.

2. Агеец, В.Ю. Система радиоэкологических контрмер в агросфере Беларуси / В.Ю. Агеец ; Ком. по проблемам последствий катастрофы на ЧАЭС, Респ. науч.-исслед.

унитар. предприятие ”Ин-т радиологии”. – Минск, 2001. – 249 с. 3. Шкляр, А.Х. Климатические ресурсы Белоруссии и их использование в сельском хозяйстве / А.Х. Шкляр. – Минск :Вышэйш. шк., 1983. – 432 с.

3. Анненков, Б.Н. Радиационные аварии и ликвидация их последствий в агросфере / Б.Н. Анненков, А.В. Егоров, Р.Г. Ильязов ; под ред. Б.Н. Анненкова. – Казань :

Акад. наук РТ, 2004. – 408 с.

4. Экологические и радиобиологические последствия Чернобыльской катастрофы для животноводства и пути их преодоления / под ред. Р.Г. Ильязова. – Казань :Фэн, 2002. – 330 с.

ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЕ СИТУАЦИИ В ЗОНАХ РАДИОАКТИВНОГО

ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ИХ ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ОПАСНОСТЬ

ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА

А.А. Дворник1, А.М. Дворник2, Р.А. Король1, С.О. Гапоненко1 ГНУ «Институт радиобиологии НАН Беларуси», Гомель, Беларусь, aadvor

–  –  –

Введение. Среди чрезвычайных ситуаций природного характера лесные пожары занимают одно из ведущих мест. Лесные пожары на загрязненных радионуклидами территориях являются особенно опасными, поскольку наряду с основными поражающими факторами лесного пожара имеет место и радиационный фактор. Вопрос профилактики и ликвидации пожаров обострился после аварии на ЧАЭС, в результате которой загрязненными радионуклидами оказались свыше 4 млн. га земель лесного фонда Беларуси, Украины и России.

Научные исследования по данной тематике уже долгое время проводятся в исследовательских организациях СНГ, Европы и США. В публикациях [1, 2, 3], посвященных проблемам лесных пожаров в зонах радиоактивного загрязнения, особое внимание уделяется воздушному переносу загрязняющих веществ и их влиянию на здоровье человека. Указывается на достоверное увеличение объемной активности долгоживущих радионуклидов в воздухе в летние месяцы [4]. В течение пожароопасного сезона вероятность возникновения лесных пожаров многократно возрастает [2]. На рисунке 1 представлена долгосрочная динамика лесных пожаров в Гомельской области (включая территорию ПГРЭЗ).

Таким образом, цель настоящей работы – оценить риски повышения индивидуальных доз облучения у лиц участвующих в пожаротушении и населения при лесных пожарах на радиоактивно загрязненных территориях.

Количество пожаров Площадь пожаров, га Материалы и методы. Методика исследования включала отбор образцов лесного напочвенного покрова (лесной подстилки и растительности), проведение огневого эксперимента, спектрометрические измерения, а также статистическую обработку данных и моделирование. Более подробно методология экспериментов описана в публикациях [5, 6].

Эффективная доза внутреннего облучения населения за счет ингаляционного поступления радионуклидов с дымовыми аэрозолями определяется их удельной активностью.

Средние значения индивидуальной годовой эффективной дозы Евнутр, инг (мЗв/год) внутреннего облучения взрослых за счет ингаляции радионуклидов следует рассчитывать по формуле:

, (1) где Vдых – стандартный объем дыхания для взрослого человека, м3/ч, Vдых = 8,1 103 м3/год – стандартный объем дыхания для взрослого человека, Vдых = 0,92 м3/ч, Vдых = 14,1, м3/ч, при интенсивной физической нагрузке;

Сi – удельная активность i-го радионуклида в облаке, кБк/кг;

dinh-j – дозовый коэффициент для j-го радионуклида, мЗв/Бк, dinh-137Cs = 4,8 106, мЗв/Бк;

tпож – время тушения пожара, ч.

Результаты исследования и их обсуждение. Чтобы определить зависимость расчетной дозы облучения от уровня радиоактивного загрязнения территории, необходимо зафиксировать основные показатели пожара и изменять только уровень радиоактивного загрязнения. С данной целью нами были рассчитаны возможные сценарии формирования доз облучения участников пожаротушения.

Исходные данные: насаждение – сосняк мшистый, состав – 10С, возраст – 50 лет, запас горючих материалов – 2,96 кг/м2, влажность – 30 %, низовой лесной пожар сильной интенсивности, площадь сгорания – 0,5 га.

Результаты модельных расчетов показаны на рисунке 2. Для сравнения приводятся значения ингаляционных доз облучения участников пожаротушения (Ингал.Доза Пож) и лиц (наблюдателей), не участвующих в пожаротушении (Ингал.Доза Набл) и контрольный уровень ингаляционной дозы облучения персонала. Контрольный уровень ингаляционной дозы облучения для населения рассчитан на основании допустимой среднегодовой объемной активности для населения (ДОАнас=29,0 Бк/м3).

1,0E01

–  –  –

Основной вклад в дозу облучения участников пожаротушения дает внешнее облучение. Вклад ингаляционных доз облучения участников пожаротушения составляет около 4 % от суммарной дозы. Ингаляционная доза облучения лиц, не участвующих в пожаротушении (наблюдатель) составляет менее 1 % от суммарной дозы.

При переносе радиоактивных дымовых аэрозолей объемная активность дымового облака снижается с увеличением расстояния от очага пожара. Ингаляционные дозы облучения населения, проживающего в населенных пунктах, от дымовых аэрозолей резко падают с удалением населенного пункта от очага пожара.

Заключение. Таким образом, на основании модельных расчетов показано, что основной вклад в дозу облучения участников пожаротушения дает внешнее облучение.

Вклад ингаляционных доз облучения участников пожаротушения составляет около 4 % от суммарной дозы. Контрольный уровень ингаляционной дозы облучения персонала может быть превышен при тушении пожара в насаждении с уровнем радиоактивного загрязнения 15 Ки/км2 и выше. Контрольный уровень ингаляционной дозы облучения населения, проживающего в населенных пунктах на расстоянии 7 км и ближе от очага пожара, может быть превышен при возникновении пожара в лесных насаждениях с уровнем загрязнения 10 Ки/км2 и выше Литература

1. Hao, W.M., Vegetation fires, smoke emissions, and dispersion of radionuclides in the Chernobyl exclusion zone / W.M. Hao, O.O. Bondarenko, S. Zibtsev, D. Hutton // Developments in Environ. Sci. – 2009. – vol. 8. – pp. 265-275.

2. Zibtsev, S.V. Fires in nuclear forests: silent threats to the environment and human security / S.V. Zibtsev, J.G. Goldammer, S. Robinson, O.A. Borsuk // Unasylva. – 2015. – vol. 66. – pp. 40-51.

3. Forest fires in the territory contaminated as a result of the Chernobyl accident: radioactive aerosol resuspension and exposure of fire-fighters / V.A. Kashparov [et al.] // J. Environm. Radioactivity. – 2000. – Vol. 51. – pp. 281-298.

4. Kulan, A. Seasonal 7Be and 137Cs activities in surface air before and after the Chernobyl event / A. Kulan // J. Environm. Radioactivity. – 2006. – vol. 90. – pp. 140-150.

5. Дворник, А.А. Модель формирования вторичного радиоактивного загрязнения прилегающей территории под влиянием лесных пожаров / А.А. Дворник, А.М.

Дворник // Весцi НАН Беларусi. Сер. бiял. навук. – 2015. – №1. – С. 77-81.

6. Дворник, А.А. Радиационная опасность продуктов сгорания горючих компонентов лесных фитоценозов / А.А. Дворник, А.М. Дворник // Экологический вестник.

Науч.-практ. журнал, – 2015. – №1 (31). – С. 31-37.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ ДОЛГОЖИВУЩИХ РАДИОНУКЛИДОВ

В ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ

–  –  –

Введение. С момента Чернобыльской катастрофы прошло 30 лет. Много это или мало? С точки зрения продолжительности человеческой жизни — это почти половина.

С точки зрения последствий ядерной катастрофы — это незначительный период. Лесные экосистемы выполняют свои природные функции и являются естественным барьером на пути потоков радионуклидов и препятствуют их вторичному перераспределению. Леса проявили себя, как аккумулятор радиоактивных выпадений, накопив большое количество радионуклидов. За 30 лет площадь загрязненных лесных земель снизилась с 25 % до 18 %.

Ликвидация последствий радиационных аварий проходит три необходимые стадии:

сбор и накопление экспериментальных данных, оценка масштабов загрязнения;

выявление и анализ основных закономерностей поведения радионуклидов в различных природных средах, моделирование и прогнозирование развития радиационной ситуации;

разработка эффективных мероприятий ликвидации последствий радиоактивного загрязнения.

Для изучения поведения радионуклидов в лесных экосистемах в Институте леса Национальной академии наук Беларуси под руководством академика В.А, Ипатьева создан коллектив ученых, который с первых дней катастрофы начал радиационные исследования. Среди них были доктора наук И.М. Булавик, А.М. Дворник, А.Н. Переволоцкий, кандидаты наук Н.И.Булко, Т.А. Жученко, Н.В. Митин и другие. Позже радиоэкологические исследования были продолжены УО «Гомельский государственный университет им. Ф. Скорины», ГНУ «Институт радиобиологии НАН Беларуси», РНИУП «Институт радиологии» МЧС Республики Беларусь.

Результаты исследования поведения радионуклидов в лесных экосистемах опубликованы в 5 монографиях, сотнях статей в научных журналах, сборниках и конференциях, реализованы в виде методик, практических рекомендаций, патентов.

Исследования выполнялись в рамках крупных научных программ:

государственной программы преодоления последствий катастрофы на ЧАЭС;

государственной программы фундаментальных исследований Национальной академии наук Беларуси;

государственной программы «Леса Беларуси»;

государственной программы «Радиация и экосистемы», «Природноресурсный потенциал»;

международное сотрудничество Европейская комиссия, Беларусь, Российская Федерация, Украина Project ECP-5, Project INCO-COPERNICUS FORECO;

международных грантов Великобритании, Японии.

Широко развивалось сотрудничество с зарубежными учеными из США, Канады, Великобритании, Японии, Италии, Германии, Бельгии.

В данной работе мы хотели изложить результаты наших исследований по моделированию поведения радионуклидов в лесных экосистемах.

Материалы и методы. С целью выяснения основных закономерностей поведения радионуклидов в лесных экосистемах и прогнозирования динамики радионуклидов создана базовая математическая модель. Она строится на детальном изучении процессов перераспределения радионуклидов в лесном биогеоценозе, используя экспериментальные данные базовой сети лесных стационаров долговременного наблюдения. Полученные на них экспериментальные данные имеют высокую статистическую обеспеченность, что значительно повышает достоверность научных результатов.

Исследования проводились как в ближней зоне загрязнения, 30 км вокруг ЧАЭС (ПГРЭЗ), так и дальней – территория Ветковского спецлесхоза, 150-200 км от ЧАЭС.

Объекты подбирались с учетом плотности радиоактивного загрязнения территории, типа леса и его возрастных особенностей.

В отличие от традиционных методик, требующих сбора экспериментальных данных с целью моделирования в течение нескольких сезонов, нами разработана сбора данных за один сезон. Используя методологический подход, выполнено научное обоснование и создана сеть лесных стационаров долговременного наблюдения и населенных пунктов для проведения комплексной радиоэкологической оценки лесных экосистем после ядерных аварий.

На объектах определены запасы лесных горючих материалов (ЛГМ) и уровень их загрязнения 137Cs для различных типов сосновых лесов. В соответствие разработанному нами методу сделана оценка динамики уровня загрязнения подстилки 137Cs с течением времени. Отбор дымовых аэрозолей и радиоактивных продуктов сгорания (РПС) и аэрозолей проводился при помощи устройства для сжигания твердых материалов и отбора проб для анализа веществ, находящихся в дыме.

Для оценки переноса радионуклидов с дымом лесных пожаров, случившихся на загрязненной радионуклидами территории, нами предложен новый способ такой оценки. Предлагаемый метод основан на проведении комплексного сравнительного анализа контролируемых параметров: данных радиационного контроля атмосферного воздуха, метеорологической обстановки в пунктах наблюдения, лесопожарной обстановки и радиационного контроля лесных экосистем.

Результаты исследования и их обсуждение. В результате наших исследований на основе общего методологического подхода создана система математических моделей для комплексной радиоэкологической оценки лесных экосистем после крупномасштабных ядерных аварий, включающая в себя радиоэкологию загрязненных лесов и их влияние на население, прогнозирование и оценку эффективности системы защитных мероприятий, направленных на снижение радиационного риска.

Система математических моделей включает в себя следующие модули:

радиоэкологическую модель FORESTLIFE для расчета уровней загрязнения компонентов лесных насаждений;

дозовую модель FORESTDOSE_EXTERNAL для расчета доз внешнего облучения;

дозовую модель FORESTDOSE_INTERNAL для расчета доз внутреннего облучения от потребления даров леса;

радиационно-пирологическую модель FORESTFIRE для расчета пирологических характеристик лесного пожара и параметров переноса дымового облака;

дозовую модель FORESTDOSE для расчета доз внешнего и внутреннего облучения участников пожаротушения и расчета доз внутреннего облучения населения прилегающей территории.

Прогнозная математическая модель FORESTLIFE миграции радионуклидов в лесных насаждениях различного типа, позволяющая достоверно рассчитывать динамику поведения радионуклидов на основе ограниченного количества исходных данных:

плотность загрязнения, тип леса и его возраст.

В дозовой модели FORESTDOSE_EXTERNAL для расчета доз внешнего облучения пространственная конфигурация источника излучения представлена в виде трех функциональных блоков: блок почвы; блок стволовой древесины; блок кроны.

В дозовой модели FORESTDOSE_INTERNAL для расчета доз внутреннего облучения от потребления даров леса использует три принципиальных положения:

структура лесного окружения конкретного населенного пункта;

средневзвешенную активность пищевой продукции леса, потребление пищевой продукции леса населением.

Радиационно-пирологическая модель FORESTFIRE для расчета пирологических характеристик лесного пожара и параметров переноса дымового облака является составной и построена по модульному принципу. В модели выделяется три основных подмодели: блок расчета радиоактивного загрязнения ЛГМ (модель FORESTLIFE), блок расчета пирологических характеристик лесного пожара и параметров переноса дымового облака (модель FORESTFIRE), блок расчета доз внешнего и внутреннего облучения участников пожаротушения и блок расчета доз внутреннего облучения населения прилегающей территории (модель FORESTDOSE).

В качестве исходных данных используются радиационно-лесоводственные характеристики сосновых насаждений, а также площадь и интенсивность пожара и скорость ветра.

На основе данной модели разработана информационно-аналитическая система FORESTLIFE и ее компьютерное приложение. Она создает научную основу для разработки системы принятия решений по управлению лесным хозяйством на загрязненных радионуклидами территориях, оценки, анализа и прогнозов последствий ядерных аварий, принятия защитных действий и контрмер.

Заключение. В результате систематического изучения лесных экосистем, загрязненных радионуклидами после аварии на Чернобыльской АЭС, разработана система их радиоэкологической оценки после крупномасштабных ядерных аварий, включающая в себя методологию комплексных исследований, методы прогнозирования, математические модели, описывающие динамику уровней загрязнения лесных экосистем и доз облучения населения от леса и лесных продуктов, радиационнпирологические характеристики лесных пожаров и дозы облучения участников пожаротушения и населения прилегающих территорий.

РАДИОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ВЫБРОСОВ ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ

КАТАСТРОФЫ НА ПРИРОДНУЮ ФЛОРУ

–  –  –

ГНУ «Институт экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича НАН Беларуси», Минск, Беларусь, karyology_dmitrieva@mail.ru Введение. К настоящему времени накоплен большой объем экспериментальных данных, свидетельствующих о том, что ионизирующие излучения способны вызывать разнообразные, как правило, неблагоприятные изменения на всех уровнях организации живой материи – от молекулярного до биоценотического. В связи с Чернобыльской катастрофой накоплен огромный пласт научной информации о влиянии радиоактивныхных выбросов на биоту. Большое внимание уделено изучению ее растительного компонента, который выполняет важную роль в обеспечении стабильности и пластичности природных экосистем. В данном кратком сообщении мы представляем основные результаты проведенного нами мониторинга эффектов пролонгированного воздействия радиоактивных выбросов на природную флору.

Материалы и методы. В качестве модельных объектов для изучения цитогенетических эффектов воздействия выбросов Чернобыльской катастрофы послужили 32 вида растений природной флоры. Популяционные сборы семян для цитогенетических исследований осуществлялись на постоянных пробных площадях Института экспериментальной ботаники НАНБ и на прилегающих к ним территориях. Цитогенетический анализ корневых меристем осуществлялся с помощью ана-телофазного метода. Наряду с аберрациями хромосом (мостами и фрагментами) учитывали цитогенетические нарушения, не связанные с повреждением хромосом: отставание хромосом при расхождении к полюсам делящихся клеток, их слипание и выброс за пределы веретена деления, а также полиплоидию и многополюсность клеток. Контролем служили семена, собранные на территории Березинского биосферного заповедника, в основном в зоне абсолютной заповедности. Для выявления и оценки радиоадаптации и связанных с ней отдаленных генетических последствий использовался тест «дополнительное (провокационное) облучение семян», которое проводилось на гамма-установке в широком диапазоне доз – от 10 до 100 Гр с интервалом 5,10 Гр.

Результаты исследования и обсуждения. Цитогенетический мониторинг природных популяций растений в связи с Чернобыльской катастрофой проводился нами с 1986 по 1990 гг. Установлено, что при уровне гамма-фона от 0,2 до 28,8 мР/ч или суммарной активности почвы от 7,9 до 3180 Кu/км2 (по состоянию на июль 1986, 1987 гг.) наблюдается повышенная частота аберраций хромосом. Характерная особенность мутагенных эффектов – множественные поражения (главным образом массовая фрагментация) хромосом, что обусловлено воздействием плотно ионизирующих радионуклидов [1, 2].

Четко выраженная зависимость между мощностью дозы и вызываемыми эффектами отсутствует. Положительная корреляция наблюдалась лишь у некоторых видов в отдельные годы. Однако в семенах с наиболее загрязненных участков чаще всего отмечалась и более высокая частота аберрантных клеток, что свидетельствует о наличии тенденции к прямой связи. Причины отсутствия дозовой зависимости разнообразны.

Среди них важнейшим являются воздействие экологических факторов, в том числе и разнообразных загрязнителей окружающей среды, способных существенно модифицировать мутационные процессы, специфика радиоактивного загрязнения, представленного комплексом радионуклидов со сложным спектром излучения и различной биологической эффективностью, которые к тому же неравномерно распределены по поверхности почвы, различное отношение внешнего и внутреннего (за счет инкорпорированных радионуклидов) облучения. Последнее было эффективно, чем внешнее (в эквивалентных дозах). Инкорпорирующая же способность растений видоспецифична и в значительной мере зависит от свойств почвы.

Динамика мутационных изменений, несмотря на некоторые специфические для каждого вида особенности, имеет ряд общих черт. В первый послеаварийный вегетационный период различия между опытными и контрольными популяциями в целом были не велики и статистически значимы лишь для некоторых видов. Во второй вегетационный период наблюдалось резкое возрастание уровня мутаций, затем происходил постепенный его спад и к 1990 г. различия между опытом и контролем у большинства видов становились статистически недостоверными. В дальнейшем отчетливо проявляется волновая кинетика мутагенеза, т.е. частота аберраций хромосом в отдельно взятых популяциях то возрастает, то снижается до уровня спонтанного мутирования, а иногда и ниже.

Исследуемые виды не одинаково чувствительны к радиационному фактору. По нашему мнению, на уровень хромосомных мутаций существенное влияние оказывает экологические особенности вида, в частности его экологическая амплитуда. Так, у видов с более узкой экологией (Mucelis muralis, Hypochoeris radiatа) частота спонтанных мутаций составляет около 0,5 %, тогда как у широко распространенных растений (Leontodon autumnalis, Achillea millefolium и др.), приспособленных к произрастанию в различных местообитаниях, этот показатель значительно выше и составляет 3-4 %. На воздействие повышенного радиационного фона и те, и другие виды реагировали примерно одинаковым увеличением частоты аберраций хромосом. Однако у видов с широкой экологической амплитудой уровень интродуцированных хромосомных мутаций быстрее достигает спонтанного уровня мутирования, чем у видов с узкой экологической амплитудой. Вероятно, это происходит за счет более совершенных адаптационных и восстановительных механизмов, присущих широко распространенным видам. Такие виды обычно характеризуются высокой численностью особей в популяциях, широким возрастным спектром, повышенной гетерозиготностью и изменчивостью по многим признакам. В экстремальных ситуациях у них открываются широкие возможности для действия отбора, элиминирующего чувствительные формы и не наносящего большого ущерба популяциям.

У растений, подвергшихся хроническому облучению, отмечены разнообразные морфологические (радиоморфозы) и физиологические отклонения. К их числу относятся искривления, фасциации и опухолевидные разрастания побегов, асимметрия и курчавость листьев, спиралевидное закручивание корней, усиление роста боковых побегов, кустистость, карликовость, гигантизм, повышенная увядаемость в жаркую погоду, пигментные нарушения (хлороз побегов), преждевременное опадение листьев и др. Частота, спектр, степень пораженности и динамика фенотипических аномалий определяются дозовыми нагрузками и биологическими особенностями вида. При более высоких дозовых нагрузках возрастает степень отклонений и расширяется их спектр. Чаще всего встречаются отклонения, обусловленные ослаблением или снятием апикального доминирования стебля, что связано с повышенной радиочувствительностью интенсивно пролиферирующих меристемных тканей. Радиоморфозы, преимущественно наблюдаются у многолетних растений, что, по-видимому, обусловлено возрастанием дозы, накапливаемой органами возобновления, а также более низкой интенсивностью отбора в сравнении с однолетниками.

Глубокие фенотипические аномалии сочетались обычно с пониженной жизненностью особей и уменьшением их численности в популяциях. Однако количество таких чувствительных видов невелико. Значительно сокращают свою численность или исчезают из природных сообществ виды растений, которые находятся в Беларуси на пределе своего естественного распространения. Однако исчезающие виды не являются доминантами или содоминантами природных растительных сообществ, а занимают в них подчиненное положение. Поэтому их элиминация, скорее всего, существенно не отразится на функционировании природных сообществ.

Для более обоснованных заключений об ответных реакциях растений на действие радиоактивных выбросов нами проведено дополнительное острое облучение семян растений, которое представляет собой тест на выявление радиоадаптации и потенциальных генетических изменений. В настоящее время известно, что адаптация как общебиологическое явление, зарегистрирована по отношению к воздействию разнообразных антропогенных факторов [3-5].

Предварительные исследования на разных объектах показали, что адаптация к радиоактивным выбросам по состоянию на 14-летний период после катастрофыне произошла, что, возможно, обусловлено непродолжительностью периода хронического облучения. Установлено, что в условиях хронического облучения радиоадаптация проявляется в расчленении исходных популяций на радиоустойчивую и радиочувствительную фракции. По нашему мнению, волновая кинетика мутаций, наблюдаемая спустя 5-6 лет после Чернобыльской катастрофы, обусловлена, скорее всего, наличием и поведением радиочувствительной фракции. При оптимальных или близких к ним экологических условиях радиочувствительная фракция сохраняется и обусловливает повышенную частоту мутаций, определяемую в популяционных сборах семян. При неблагоприятных природных условиях она элиминирует, что проявляется в снижении частоты индуцированных хромосомных аберраций до уровня спонтанного мутирования.

Радиоактивное загрязнение природных экосистем республики, которое в связи с его высокой интенсивностью можно квалифицировать как новый экологический фактор, способно вызывать микроэволюционные структурные изменения кариотипов, что проявляется в гетероморфизме отдельных пар хромосом и анеуплоидии.

Заключение. Полученные нами результаты свидетельствуют о том, что степень генетической опасности неодинакова для разных представителей природной флоры.

Радиочувствительность видов определяется сложным комплексом эволюционно сложившихся механизмов, составляющих специфику каждого вида. При оценке радиорезистентности по тесту «аберрации хромосом» основную роль в определении ответных реакций играют экологические особенности вида, в частности, его экологическая амплитуда. У видов, приспособленных к существованию в широком диапазоне экотопов и обладающих высокими адаптационными способностями, быстрее достигается функциональное соответствие популяций измененным условиям среды, а индуцированный уровень мутаций скорее приближается к контрольному, чем у видов с узкой экологией.

В целом уровни загрязнения на большей часть территории 30-километровой зоны и за ее пределами не представляют реальной опасности для большинства представителей природной флоры данного региона. Угроза исчезновения существует, вероятно, лишь для отдельных, наиболее радиочувствительных видов. Однако количество таких видов невелико и в фитоценозах они занимают подчиненное положение, поэтому их элиминация едва ли существенно отразится на нормальном функционировании природных сообществ.

Литература

1. Дмитриева С.А. Кариология флоры Беларуси. Дисс. на сиск. уч. степени докт.

биол. наук. Минск, 2000 – 485 с.

2. Радиоактивное загрязнение растительности Беларуси (в связи с аварией на

Чернобыльской АЭС) / В.И. Парфенов, Б.И. Якушев, Б.С. Мартинович и др. Минск:

Навука и тэхнiка, 1995. – 582 с.

3. Соколов М.С. Исследования по пестицидам в национальной части международной программы ЮНЕСКО «Человек и биосфера» // Изв. Акад. наук СССР. Сер.

биол. – 1977. – № 6. – С. 942-946

4. Grant W.F. Pesticides subtle promoters of evolution // Symp. Biol. Hung. – 1972. – № 12. – P. 43–50.

5. Irving G.W. Agricultural pest control and the environment // Science. – 1970. – Vol.

168. – P. 1419.

УСТОЙЧИВОСТЬ МЫШЕВИДНЫХ ГРЫЗУНОВ К ДЕЙСТВИЮ ТЯЖЕЛЫХ

ЕСТЕСТВЕННЫХ РАДИОНУКЛИДОВ В ПРИРОДНОЙ СРЕДЕ

И В УСЛОВИЯХ ЭКСПЕРИМЕНТА

–  –  –

Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар, Россия, ermakova@ib.komisc.ru Введение. Изменение среды обитания определяет темпы и формы генетических преобразований организма. В условиях повышенного радиационного фона жизнедеятельность организмов переходит на новый функциональный уровень, что сопровождается как изменением некоторых относительно стабильных показателей гомеостаза, так и его чувствительность к действию других факторов среды обитания – реактивности.

Каждому индивидууму и виду присущ определенный тип реактивности, как проявление общей биологической индивидуальной изменчивости, в основе которой лежат процессы мутагенеза и трансгенерационной передачи индуцированных повреждений потомству. На территориях с техногенно- и природно-повышенным радиационным фоном в максимальной степени формирование и реализация этих процессов имеет место при сочетанном действии повышенного радиационного фона и дополнительного действия факторов различной нерадиационной природы.

Оценка последствий хронического радиационного воздействия на популяции млекопитающих проведена на полевке-экономке (Microtus oeconomus Pall.) – фоновом обитателе исследуемых территорий, с помощью комплекса морфологических и генетических показателей, характеризующих ответную реакцию организма на разных уровнях биологической организации. Более ранними исследованиями показано, что у полевокэкономок, обитающих на территориях с повышенным содержанием радионуклидов и подвергшихся длительному действию малых доз внутреннего и внешнего облучения, изменяются морфологические показатели активности щитовидной железы (ЩЖ), наблюдается достоверное повышение частоты клеток с микроядрами в ЩЖ [1, 2 ], а также микронуклеированных клеток костного мозга [3]. При исследовании генотоксических эффектов в популяциях грызунов, обитающих в зоне Восточно-Уральского радиоактивного следа, другими авторами обнаружены подобные нарушения: выявлено повышение уровня хромосомных аберраций в клетках костного мозга лесных (Apodemus uralensis Pall.) и полевых мышей (Apodemus agrarius Pall.), а также рыжих полевок (Clethrionomys rutilus Pall.) по сравнению с животными, отловленными на территориях с фоновым уровнем радиоактивности [4].

Важным свойством адаптивных механизмов являются резервные возможности органов и тканей, от которых зависит интенсивность ответной реакции и скорость восстановительных процессов и, следовательно, готовность организма адекватно отреагировать на новое непредвиденное воздействие. Есть предположение, что повышенный радиационный фон может модифицировать клеточные и тканевые процессы, приводить к нестабильности генома, изменению метаболических процессов, проявляющихся на всех уровнях структурной организации, что в конечном итоге ведет к изменению чувствительности организма к действию дополнительных факторов. Для выявления устойчивости ЩЖ животных после действия ионизирующей радиации в малых дозах был проведен эксперимент на полевках-экономках, отловленных на территориях с различным уровнем радиоактивного загрязнения, с дополнительными нагрузками: нерадиационные воздействия (холод и уретан) и острое облучение (3 Гр).

Материал и методы. Отлов полевок-экономок проводили на участках с нормальным и повышенным содержанием естественных радионуклидов (зона средней тайги, Ухтинский район Республики Коми). Средняя мощность дозы внешнего гаммаизлучения на участке отлова составляла 17,3 пКл/кгс и варьировала в пределах от 3,6 до 144 пКл/кгс (50-2000 мкР/ч), тогда как в контроле ее среднее значение было 0,90 пКл/кгс. Суммарная поглощенная доза облучения для группы животных, обитающих на радиевом участке, изменялась от 1.2 до 24.0 сЗв/мес. В первом эксперименте в качестве дополнительного воздействия использовали холод. Для этого отловленных животных разделили на две группы: первую содержали при комнатной температуре (+20°С), вторая в течение двух часов находилась в морозильной камере при температуре -5°С.

Время пребывания в неволе от момента отлова до начала холодового воздействия не превышало одних суток. Во втором эксперименте в качестве дополнительного воздействия использовали уретан – один из широко исследованных канцерогеновпромоторов. Половозрелым полевкам-экономкам с чистых и загрязненных радионуклидами территорий внутрибрюшинно вводили 10 %-ный раствор уретана (1 мг/г массы тела). Другой группе животных вводили эквивалентное массе тела количество 0.9 % раствор NaCl. Декапитацию проводили через двое суток после воздействий. В каждую группу входили полевки с контрольного и радиевого участков. В третьем эксперименте половозрелых животных, привезенных с контрольного и радиевого участков через 3 мес. после содержания в виварии подвергали дополнительному острому облучению на установке «Исследователь», мощность дозы – 1Гр/мин.

Результаты и их обсуждение. Морфометрический анализ ткани ЩЖ показал, что реакция фолликулярного эпителия на холодовую нагрузку у животных, отловленных на участках с повышенной радиоактивностью, и чистых территориях оказалась неодинаковой. После двухчасового пребывания при низкой температуре в ЩЖ животных контрольного участка появились признаки резорбции коллоида, наблюдалось увеличение объемной плотности тиреоидного эпителия (на 9%), что свидетельствовало об активизации функции ЩЖ. Остальные компоненты ЩЖ (содержание коллоида, состояние стромы и сосудов, высота фолликулярного эпителия) не показали статистически значимых различий от контроля. Морфологические изменения, обнаруженные в ЩЖ полевок контрольного участка, судя по имеющимся сведениям [5], было не что иное, как обычно наблюдаемая реакция, проявляющаяся в активизации тиреоидной функции при кратковременном холодовом воздействии у лабораторных животных. Ответная же реакция ЩЖ полевок, длительное время обитающих на территориях с повышенной радиоактивностью, отличалась от таковой контрольных животных. Сравнение структурных компонентов ЩЖ животных радиевого участка, с холодовой нагрузкой и без нее, не привела к отличиям ни по одному из изученных параметров. На гистологических препаратах ЩЖ наблюдались крупные фолликулы без признаков резорбции коллоида, кровеносные сосуды были несколько расширены.

Анализ результатов, полученных нами при оценке спонтанных и химически индуцированных (уретаном) изменений у мышевидных грызунов, обитавших в условиях нормального радиационного фона, свидетельствует об увеличении количества клеток с микроядрами в 4.7 раза после введения уретана. У животных радиевого участка выявленные эффекты взаимодействия с уретаном отличались от результатов, полученных при аналогичном воздействии в контроле. При воздействии дополнительного острого облучения в дозе 3 Гр более радиорезистентными также оказались животные с радиевого участка. Таким образом, хроническое облучение в условиях среды обитания способствует изменению чувствительности животных к действию дополнительных факторов химической и радиационной природы и повышает устойчивость животных с радиоактивных территорий. Подобные изменения – повышение устойчивости к действию дополнительных факторов у животных, испытывающих длительное воздействие повышенной радиоактивности, описывается в ряде работ других авторов [6,7,8 ].

Наши исследования показывают, что обеспечение пребывания организма в условиях хронического облучения, идет за счет напряжения адаптивных возможностей эндокринной системы – одной из ключевых интегральных и регуляторных систем организма, направленной на сохранение и поддержание гомеостаза. Используя комплекс морфометрических параметров, а также данные об изменении профиля тиреоидных гормонов, нами показано, что длительное пребывание на территориях с повышенным содержанием радионуклидов вызывает у полевок-экономок снижение функции щитовидной железы с морфологическими проявлениями дистрофии и деструкции паренхимы. Компенсацией является активация фолликулогенеза и, как результат, гиперплазия органа. Обнаруженные изменения сочетаются с морфологическими признаками усиления активности адреноцитов пучковой зоны коры надпочечников. Наряду с явлениями гиперфункции в надпочечниках обнаружены признаки очаговой альтерации и воспаления, а в ряде случаев гиперплазии с формированием микроаденом. Характерно, что явления пострадиационной альтерации и гиперплазии адреноцитов наиболее выражены на фоне подъема функциональной активности органа [9]. Интересные и важные в научно-практическом плане данные получены при анализе репродуктивной активности изученного вида животных. Установлено, что на территориях с повышенным уровнем радиоактивности полевки-экономки характеризуются высокими показателями эмбриональной и постэмбриональной смертности, а также укорочением репродуктивного периода. Эти внутрипопуляционные сдвиги компенсируются более высокой интенсивностью размножения и повышением плодовитости самок, что в определенной мере способствует сохранению численности популяции. На органном уровне эта компенсация проявляется в увеличении в яичниках доли растущих, зрелых фолликулов и желтых тел. Обнаруженные у родителей изменения проявляются в потомстве (в F2 и F3), полученном в условиях вивария от полевок из природных популяций.

Заключение. Примененные тесты с дополнительной нагрузкой позволили выявить, что реактивность ЩЖ животных, обитающих в разных радиоэкологических условиях, неодинакова, устойчивость изученных клеточных систем у полевок, испытывающих хроническое облучение в малых дозах, к действию дополнительных химических, физических и радиационных факторов более высокая по сравнению с контрольными животными. По всей вероятности, при длительном обитании популяции полевокэкономок в условиях повышенного радиационного фона (более 100 поколений) происходит перестройка работы системы защиты клеток. Малые дозы облучения, в 10-20 раз превышающие фоновые значения, могли являться адаптирующим фактором и затормозить реакцию ЩЖ на дополнительные воздействия по сравнению с животными контрольного участка. Наблюдаемые изменения, предположительно, способствуют более устойчивому существованию в неблагоприя Материй Л.Д., Ермакова О.В., Таскаев А.И. тных условиях среды обитания популяций этих мелких млекопитающих.

Литература

1. Материй, Л.Д. Морфофункциональная оценка состояния организма мелких млекопитающих в радиоэкологических исследованиях (на примере полевки-экономки) / Л.Д. Материй, О.В. Ермакова, А.И. Таскаев. – Сыктывкар. – 2003. – 164 с.

2. Раскоша, О.В. Влияние хронического радиационного воздействия в разные периоды онтогенеза на частоту встречаемости микроядер в клетках щитовидной железы / О.В. Раскоша, О.В. Ермакова, Н.Н. Старобор // Известия Самарского НЦ РАН. – 2013. – Т. 15. – № 3 (3). – С. 1138–1141.

3. Цитогенетические показатели соматического мутагенеза млекопитающих в условиях хронического низкодозового облучения / С.А. Костенко, О.В. Ермакова, С.Н. Сушко, Е.В. Федорова, П.П. Джус, Л.А. Башлыкова, Ю.Ф. Курыленко, О.В. Раскоша, А.О. Савин, А.С. Шафорост // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2015. – Т. 55. – № 1. – С. 35–42.

4. Grigorkina, E. Radioadaptation of rodents in the zone of local radioactive contamination (Kyshtim Accident, Russia): 50 years on / E. Grigorkina, G. Olenev // Radioprotection.

– 2009. – V. 44. – № 5. – P. 129–134.

5. Ткачев, А.В. Влияние холода на структуру щитовидной железы / А.В.Ткачев, И.В. Беруль // Нейоэндокринный корреляции. – Владивосток. – 1978. – С. 52–64.

6. Ильенко, А.И., Ревизия pадиоpезистентности десятого поколения pыжих полевок (Clethrionomys glareolus) – цериофоров / А.И. Ильенко, Т.П Кpапивко. // Доклады АН СССР. – 1991. – № 2. – C. 498–500.

7. Фетисов, А.Н. Морфометрическая характеристика и сравнительная радиоустойчивость популяции прудовика большого (Limnea stagnalis) из водоемов с различными радиоэкологическими условиями / А.Н. Фетисов, А.И. Смагин, А.В. Рубанович // Радиобиология. – 1993. – Т. 33. – № 1. – C. 160–165.

8. Биологический контроль окружающей среды: генетич еский мониторинг / С.А. Гераськин, Е.И. Сарапульцева, Л.В. Цаценко и др. – Издательский центр «Академия». – 2010. – 208 с.

9. Ermakova, O.V. Comparative Morphological Analysis of Peripheral Endocrine Glands of Small Mammals Inhabiting Areas with High Levels of Radioactivity and Exposed to Chronic Irradiation in Model Experiments /O.V. Ermakova // Biophysics.– 2011. – V. 56. – № 1. – Р. 135–139.

К ВОПРОСУ О РОЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ

МЕХАНИЗМОВ ЛУЧЕВОГО ПАТОГЕНЕЗА ПОЛОВЫХ ЖЕЛЕЗ

ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ РЕПОДУКТИВНОГО ЗДОРОВЬЯ

НАСЕЛЕНИЯ В ЗОНАХ С ПОВЫШЕННЫМ РАДИАЦИОННЫМ ФОНОМ

–  –  –

Введение. Репродуктивное здоровье является одной из важнейших составляющих здоровья в целом и занимает центральное место в развитии человека. Так, в раннем онтогенезе оно создает основу не только для воспроизведения потомства, но и для обеспечения здоровья по прошествии репродуктивных лет жизни, как мужчин, так и женщин, отражает последствия, передаваемые от поколения к поколению [1]. Этот факт, несомненно, способствует повышенному интересу исследователей к проблеме влияния различных факторов внешней среды на развивающийся организм, основные периоды эмбриогенеза которого связаны с миграцией клеток, интенсивной клеточной пролиферацией и дифференцировкой, что и определяет его высокую чувствительность.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 10 |

Похожие работы:

«Приказ Минздрава России от 15.11.2012 N 927н Об утверждении Порядка оказания медицинской помощи пострадавшим с сочетанными, множественными и изолированными травмами, сопровождающимися шоком (Зарегистрировано в Минюсте России 21.01.2013 N 26634) Документ предо...»

«УДК504.064.36 И. А. ШВЕДЧИКОВА, д-р. техн. наук, проф. ВНУ им. В. Даля, Северодонецк;9 И. В. НИКИТЧЕНКО, асп. ВНУ им. В. Даля, Северодонецк ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ПАРАМЕТРОВ ШАХТНЫХ ВОД Определены основные загрязняющие соста...»

«СОВЕТ ДЕПУТАТОВ ЗДВИНСКОГО РАЙОНА НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ второго созыва РЕШЕНИЕ шестой сессии 17.12.2010 года с. Здвинск №3 Об утверждении актуализированной Комплексной программы социально-экономического развития Здвинского района на 2011-2025 годы Руководствуясь Стратегией социально-экономического развития Новосибирской...»

«1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В курсе экология человека раскрывается биосоциальная природа человека, основные законы его развития в природной и социальной среде. Цель курса – раскрыть особенности взаимного влияния человека на среду своего обитания...»

«правительство санкт-петербурга доклад об ЭкологиЧескоЙ ситуации в санкт-петербурге в 2013 году санкт-петербург удк 504.03 (021) (спб) авторский коллектив: БоковВ.Н., ГоловинаН.М., ГригорьевА.С., ГромыкоМ.О., ДвинянинаО.В., ЗавьяловД.В., ЗапорожецА.И., ЗиновьеваЕ.И., КаретниковаТ.И., Кобилов...»

«Светлик Михаил Васильевич РОЛЬ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ МОЗГА – ГАММА-РИТМА В ПРОЦЕССАХ ВОСПРИЯТИЯ ВРЕМЕНИ 03.00.13 – физиология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Томск – 2009 Ра...»

«ОБЪЕДИНЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАДИОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ОИЯИ RADIOBIOLOGICAL RESEARCH AT JINR Дубна • 2015 Р15 Составители: Член-корреспондент РАН Е. А. Красавин Доктор биологических наук А. В. Борейко Доктор биологических наук Н. А. Колтовая Кандидат биологических наук Р. Д. Говорун Кандидат биологических наук О....»

«Образование и наука. 2014. № 2 (111) ЗДОРОВЬЕСБЕРЕЖЕНИЕ УДК 37.037.1+796.01:316 И. В. Манжелей СРЕДОВЫЙ ПОДХОД К ФИЗИЧЕСКОМУ ВОСПИТАНИЮ СТУДЕНЧЕСКОЙ МОЛОДЕЖИ Аннотация. В статье обсуждается проблема физического воспитания россиян, которая особенно актуализировалась в связи с ухудшением экологии, неопределен...»

«УДК 53.023/072.001.24:542.632–195:541.182.644 ЭФФЕКТ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ДИФФУЗИОННОЙ ПРОВОДИМОСТИ В ГЕЛЕ КРЕМНИЕВОЙ КИСЛОТЫ Ю.И. Сухарев (1), Ю.В. Матвейчук (2), С.В. Курчейко (3). e-mail: sucharev@water.tu-chel.ac.ru (1), diff@irex.urc.ac.ru (2,3) Южно-Уральский госу...»

«ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ УДК 349.6 ББК 67.407 С.Н. ОВЧИННИКОВ Таможенно-правовые средства охраны природы: опыт АСЕАН Рассматриваются экологические аспекты таможенного регулирования в странах АСЕАН: защита видов животных и растений, находящихся по...»

«ФАРОПОНОВА ЕКАТЕРИНА АЛЕКСЕЕВНА БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РОТОВОЙ ЖИДКОСТИ ПРИ ЗАБОЛЕВАНИЯХ ПАРОДОНТА У ДЕТЕЙ С ПСИХОНЕВРОЛОГИЧЕСКИМИ РАССТРОЙСТВАМИ 03.01.04 – биохимия Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Научный руководитель:...»

«муниципальный район Кошкинский Раздел "Охрана окружающей среды и природопользования" на 2014 год и плановый период 2016 – 2018 годов За последние пять лет состояние окружающей среды на территории муниципального района Кошкинский удовлетворительное. Экологическая ситуация остатся с...»

«УДК 349.2:331.46 Сапфирова Аполлинария Александровна Sapfirova Apollinaria Aleksandrovna доктор юридических наук, профессор, LLD, Professor, заведующий кафедрой земельного, Head of Land, Labour трудового и экологического права and Environmental Law Department, Кубанского государственного аграрного Kuban State University o...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГБОУ ВО "БУРЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" ФАКУЛЬТЕТ БИОЛОГИИ, ГЕОГРАФИИ И ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ "УТВЕРЖДАЮ" и.о. декана _ / Максарова Д.Д. ""20_ г.. Программа практики учебная (учебная; производственная, в т.ч. преддипломная) по полу...»

«УДК 332.05 А.Н. Казанская, Т.Н. Мясоедова, В.А. Гаджиева (Южный федеральный университет; e-mail: akazanskaya@sfedu.ru) ОЦЕНКА СОЦИАЛЬНО-ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ТЕРРИТОРИЙ КАК ИНСТРУМЕ...»

«МБОУ "Анабарская улусная гимназия"ОБСУЖДЕНО СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ На заседание МО зам директора по УНР директор школы Естественно-математического цикла Герасимова Н.И. Матвеева В.А._ Торокова А.П._ "_"_201...»

«ISSN 2304-0947 Вісник ОНУ. Хімія. 2014. Том 19, вип. 4(52) УДК 546.302: 547.854 Т. В. Кокшарова Одесский национальный университет, кафедра неорганической химии и химической экологии, ул. Дворянская, 2, Одесса, 65026, Украина; tanya.koksharova@gmail.com КООрДиНАЦиОННЫЕ СОЕДиНЕНиЯ 3d-МЕТАЛЛОВ С...»

«Песков В.Н., Тарасенко М.О., Франчук М.В. 82 Изменчивость линейных размеров. птенцов обыкновенного жулана УДК 598.292:591.3 ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ, ПРОПОРЦИЙ ТЕЛА И ПЕРИОДИЗАЦИЯ РАЗВИТИЯ ПТЕНЦ...»

«Kazan Institute of Biochemistry and Biophysics, Kazan Scientific Center, RAS K.A. Timiryazev Institute of Plant Physiology, RAS Kazan (Volga Region) Federal University Branch of Biological Sciences of the Russian Academy of Sciences Scienti...»

«Небанковская кредитная организация акционерное общество "НАЦИОНАЛЬНЫЙ РАСЧЕТНЫЙ ДЕПОЗИТАРИЙ" Руководство пользователя WEB-кабинет Системы управления обеспечением WEB-кабинет Системы управления обеспечением Список изменений № верДата подгото...»

«№ 5’ 2011 № 5’ 2011 Содержание Козлов Д. В., Сильченков И. С., Горбкова Е. В. Студенческие специализированные отряды Московского государственного университета природообустройства: история и современность Ме...»

«1 ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. МЕДИЦИНА 1. Актуальные проблемы сохранения биоразнообразия растительного и животЕ0 ного мира Северной Фенноскандии и сопредельных территорий : док. Междунар. А437 конф., Апати...»

«Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования Международный государственный экологический университет имени А. Д. Сахарова Факультет экологической медицины Кафедра биологии человека и экологии Е. Ю. Жук Е. Е. Григорьева Руководство к практическим занятиям по дисциплине "...»

«УТВЕРЖДЕНЫ приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от "06" ноября 2012 г. № 634 ФЕДЕРАЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА В ОБЛАСТИ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ "ИНСТРУКЦИЯ ПО ЛОКАЛИЗАЦИИ И ПРЕДУПРЕ...»

«ЧТЕНИЯ ПАМЯТИ ВЛАДИМИРА ЯКОВЛЕВИЧА ЛЕВАНИДОВА Vladimir Ya. Levanidov’s Biennial Memorial Meetings Вып. 5 ВНУТРИПОПУЛЯЦИОННОЕ ФЕНЕТИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ САМОК И САМЦОВ СЕВЕРООХОТОМОРСКОЙ ГОРБУШИ ONCORHYNCHUS GORBUSCHA (WALBAUM) Г.А. Агапова Институт биологических проблем Севера ДВО РАН, ул. Портовая, 18, Магадан,...»

«Бородавочник (Phacochoerus africanus) Руководство по содержанию в неволе Составители: Пол Веркаммен и Ким Хабетс Центр размножения исчезающих видов ОАЭ; Шарья, ОАЕ Руководство по содержанию бородавочников (Phacochoerus africanus) Август 2006 г. Paul Vercammen, Kim Habets Breeding Centre for Endangered Arabian Wildlife PO Box 2...»























 
2017 www.kn.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные ресурсы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.