Широкое использование электромагнитных полей (ЭМП) СВЧ-диапазона в различных областях науки и техники ставит их в ряд важнейших факторов внешней среды, воздействующих на организм человека.
В результате изучения влияния ЭМП установлена высокая чувствительность нервной системы к их воздействию.
Целью нашей работы было детальное изучение реакции нейронов различных отделов головного мозга на многократное СВЧ-облучение и динамики этих изменений в восстановительном периоде.
Проведены исследования на 45 крысах-самцах массой 150-200 г, из них 10 - контрольных. Облучение осуществляли аппаратом "Луч-58", поверхностная плотность мощности (ППМ) - 40-50 мВт/см2, по 30 минут в течение 10 дней. Животных забивали мгновенной декапитацией непосредственно после окончания облучения, а также на 1, 5, 15, 30 сутки. Срезы окрашивали гематоксилин-эозином по Нисслю и на нуклеиновые кислоты - по Спайсеру.
Для оценки глубины поражения давалась количественная характеристика степени хроматолиза базофильной субстанции нейроцитов, являющейся наиболее динамичной структурой светооптического уровня, тонко реагирующей на развитие дистрофического процесса в клетке. Степень хроматолиза оценивали по трехбалльной шкале. Для 1 стадии (1 балл) характерны такие признаки, как периферический хроматолиз вблизи основания дендритов и начальное набухание цитоплазмы со сглаживанием контуров клетки, для II стадии (2 балла) - хроматолиз большей части базофильной субстанции цитоплазмы, набухание цитоплазмы с утолщением основания дендритов, для III стадии (3 балла) - тотальный хроматолиз с диффузной базофилией цитоплазмы, резкое набухание цитоплазмы и дендритов.
Выяснили вопрос индивидульной чувствительности некоторых формаций мозга на воздействие СВЧ-поля: ганглионарного слоя теменной и лобной областей коры, переднего, среднего и вентрального ядер зрительного бугра, афферентных нейроцитов ретикулярной формации на уровне средней и нижней третьей ромбовидной ямки.
На основании подсчета 200 однотипных клеток каждой формации вычисляли "средний балл" степени хроматолиза. Одновременно давали кариометрическую характеристику нейроцитов с определением среднего объема ядер по И.А.Ойвину.
Непосредственно после прекращения облучения в большинстве исследуемых формаций головного мозга возникают умеренное набухание и хроматолиз нейроцитов. На этом фоне отдельные нейроциты выглядят сильно набухшими, гипохромными, с небольшой вакуолизацией цитоплазмы и с частичной потерей РНК. Набухание цитоплазмы сочетается с кариометрически констатируемым набуханием ядер.
Наибольшему набуханию и хроматолизу подвергаются нейроциты теменной области коры. Степень хроматолиза здесь составляет 1,79+ 0,06 балла (контроль - 0,08+ 0,02 балла) за счет значительного числа нейроцитов, находящихся во II и III стадиях хроматолиза. Их набухание сопровождается гипохроматозом и снижением содержания цитоплазматической РНК на фоне увеличения объема ядер. При распределении количества нейроцитов по величине логарифмов объемов их ядер этой формации наблюдается сдвиг пика кривой вправо - LgV 3,0 (контроль LgV 2,9). В набухших ядрах часто отмечаются уменьшение количества хроматинового вещества и эктопия ядрышек.
Меньшим изменениям подвергаются нейроциты лобной области коры. Непосредственно после облучения 50% нейронов обнаруживали I стадию хроматолиза и 27% нейронов - II стадию. Средняя степень хроматолиза составляет 1,28+ 0,16 балла (контроль - 0,06+ 0,05 балла). При этом набухание ядер наблюдается лишь у небольшого числа нейроцитов без достоверного сдвига пика кривой при распределении их по величине логарифмов объемов ядер.
Для дыхательного и сосудодвигательного центров ретикулярной формации характерно небольшое набухание при хорошей сохранности базофильной субстанции большей части нейроцитов. Афферентные нейроциты изменяются сильнее, чем эфферентные. Если среди эфферентных нейроцитов во II стадии хроматолиза находятся единичные клетки, то у афферентных нейроцитов такие изменения наблюдаются в 37% случаев. Средняя степень хроматолиза составляет 1,17+ 0,13 балла без достоверного кариометрического сдвига.
В большинстве нейроцитов зрительного бугра выявлены незначительное набухание и хроматолиз. Степень хроматолиза составляет 1,47+ 0,11 балла (контроль - 0,06+ 0,06 балла), при этом 45% клеток находятся в I стадии и 33% клеток - во II стадии хроматолиза. При распределении нейроцитов по величине логарифмов объемов ядер отмечается сдвиг пика кривой относительно контроля вправо - LgV 2,8 (контроль - LgV 2,6), что свидетельствует об увеличении объемов ядер.
Дистрофические изменения в нейроцитах сопровождаются дисциркуляторными явлениями. Непосредственно после окончания СВЧ-облучения обнаружено умеренное венозное полнокровие во всех отделах мозга и в мягкой мозговой оболочке, а также в сосудистом сплетении. Местами наблюдается плазматическое пропитывание стенок сосудов.
Установленная корреляция степени хроматолиза и интенсивности набухания ядер в нейроцитах теменной и лобной областей коры и ретикулярной формации может быть показателем развития стереотипного дистрофического процесса разной интенсивности. В отличие от этого, морфологических сдвигов не найдено в нейроцитах зрительного бугра, где набухание ядер происходит более интенсивно, чем процесс хроматолиза в клетках. Суммарный сдвиг степени хроматолиза (1,47+ 0,11 балла) здесь вызван преимущественно начальными изменениями в большом числе нейроцитов, тогда как в теменной области коры этот сдвиг возникает из-за более глубокого повреждения цитоплазмы меньшего числа клеток.
Восстановительные процессы начинаются с 5 суток после прекращения облучения, в первую очередь в нейроцитах ретикулярной формации. В конце месяца в некоторых нейроцитах образуются крупные глыбки базофильной субстанции, локализующиеся преимущественно в перинуклеарной зоне. При этом отмечается конденсация ядерного хроматина под нуклеолеммой, что является одним из показателей интенсификации белкового синтеза в клетке. Дольше всего (до 1 мес.) остаточные явления набухания сохраняются в нейроцитах ганглионарного слоя теменной области коры.
Таким образом, полученные нами данные показали, что многократное (ежедневное в течение 10 дней) СВЧ-облучение в умеренных дозах приводит в эксперименте к обратимым изменениям в гистоструктуре нейроцитов головного мозга. Обнаружена гетерогенность в реакции нейроцитов разных отделов: более выраженные и стойкие дистрофические изменения возникают в теменной области, наиболее слабые сдвиги - в нейроцитах лобной области коры и в ретикулярной формации.
Диспропорция в характере набухания ядер и степени хроматолиза, отмечающаяся в нейроцитах зрительного бугра, свидетельствует об активации здесь белково-синтетических процессов, тогда как для нейроцитов других формаций типичны общие дистрофические изменения.
1. Толгская М.С., Гордон З.В. / В кн.: О биологическом действии электромагнитных полей радиочастот. - М., 1964, вып. 2, - 80 с.
2. Толгская М.С., Гордон З.В. Морфологические изменения при действии электромагнитных волн радиочастот. - М., 1971.
In the article the author presents his findings in a repeated (daily, for 10 days) exposure to moderate microwave doses. The experiment resulted in irreversible changes in a histostructure of encephalic neurocytes.