Київський НАЦІОНАЛЬНИЙ університет імені Тараса Шевченка

СЕВЕРИНОВСЬКА Олена Вікторівна

УДК 12.82:612.014:612.11+57.042

Механізми реалізації адаптаційно-компенсаторних реакцій організму за
умов дії екопатогенних чинників

03.00.13 — фізіологія людини і тварин

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора біологічних наук

КИЇВ – 2008

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана

в Дніпропетровському національному університеті МОН України

Науковий консультант

доктор біологічних наук, професор Рибальченко Володимир Корнійович,

Київський університет імені Тараса Шевченка, завідуючий відділом
цитофізіології НДІ фізіології імені акад. Петра Богача біологічного
факультету

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук, професор Кальниш Валентин Володимирович,
професор кафедри авіаційної, морської медицини і психофізіології
Військово-медичної академії Міністерства оборони України

доктор біологічних наук, старший науковий співробітник

Весельський Станіслав Павлович, старший науковий співробітник НДІ
фізіології імені акад. Петра Богача біологічного факультету Київського
національного університету імені Тараса Шевченка

доктор біологічних наук, професор Коренюк Іван Іванович професор кафедри
фізіології людини і тварин та біофізики Таврійського національного
університету імені В.І.Вернадського МОН України

Захист відбудеться “5” березня 2008 року о 1400 годині на засіданні
спеціалізованої вченої ради Д 26.001.38 Київського національного
університету імені Тараса Шевченка (49033, м. Київ-33, вул. проспект
академіка Глушкова, 2, біологічний факультет, ауд. 215). Поштова адреса:
01033, Київ-33, вул. Володимирська, 64.

З дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці ім. М.Максимовича
Київського національного університету імені Тараса Шевченка (49033,
м. Київ-33, вул. Володимирська, 58)

Автореферат розісланий “1” лютого 2008 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат біологічних наук
Цимбалюк О.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Результати багаторічного екологічного моніторингу
свідчать про значні рівні забруднення території Придніпровського
регіону, а також основної питної артерії України – р. Дніпра – та її
притоків альтерогенами як радіаційної, так і хімічної природи, що є
причиною суттєвого техногенного радіаційно-хімічного навантаження на
живі організми і складає умови для прояву генетичного, канцерогенного,
тератогенного, ембріотоксичного, імунопатогенного видів ризику
(Дворецький А.І та ін., 1998, 2000, 2001, 2002, Грищенко С.В. та ін.,
2003, Рибальченко В.К., Островська О.В., 2004). Це спонукало розпочати
дослідження реалізації компенсаторно-адаптаційних можливостей в умовах
комплексного впливу на організм реальних рівнів найбільш небезпечних і
розповсюджених у поверхневих водах важких металів на фоні природного
радіаційного навантаження (Дворецький А.І. та ін. 2001, 2003,
Рибальченко В.К. та ін., 2004, 2006,), що є характерним для мешканців
більшості територій України.

За комбінованої дії іонізуючої радіації та важких металів у організмі
відбувається інтенсифікація процесів вільнорадикального окиснення, що
призводить до поступового накопичення продуктів пероксидації і
виснаження системи антиоксидантного захисту (Чекман І. та ін., 2000,
Ананьева Т.В. та ін., 2001). Порушення структури плазматичної мембрани,
викликане іонізуючим опроміненням (Барабой В.А. 1991), сприяє
інтенсивнішому проникненню токсикантів у клітину та формуванню розладів
у організмі на клітинному рівні (Руднев М.И. и др., 1994). Реалізація
багатьох токсичних ефектів здійснюється на рівні центральної нервової
системи (ЦНС), інтегративна роль якої обумовлює здатність до адаптації,
а рівень її функціонування значною мірою визначає стан здоров’я всього
організму (Walsh J. W., 2005).

Особливого значення набуває встановлення найбільш ранніх функціональних
змін на молекулярному, клітинному рівнях та на рівні всього організму.
Вплив комплексу екопатогенних чинників має стійкий, а у ряді випадків
прогресуючий характер, що може викликати значні, а іноді незворотні
зміни функцій основних ферментних систем та внутрішньоклітинних структур
і, внаслідок цього, – зниження загальної резистентності організму. А
також призводити до вичерпання адаптивних можливостей організму і
розвитку функціональних порушень.

Відомостей про ефекти сумісної дії радіації та інших шкідливих факторів
довкілля на організм недостатньо, а питанням встановлення і розкриття
механізмів їх комбінованого токсичного впливу приділяється незначна
увага. Виходячи з викладеного актуальність та доцільність проведення
дослідження в цих напрямках не викликає сумнівів. Зважаючи на значну
кількість осіб, що постраждали у результаті аварії на ЧАЕС, розкриття
молекулярних та функціональних механізмів порушень і відновлення
адаптивних можливостей організму має значне медико-соціальне значення
(Нягу А. И., Нощенко А. Г. и др. 1992, Логановский К. Н., 2002). Крім
того, такі дослідження необхідні для створення і використання
фармакологічних захисних препаратів і заходів мінімізації
радіаційно-хімічних уражень організму людей, що мешкають на забруднених
територіях. Вибір вірної стратегії лікування та розробка його нових
способів потребує розуміння молекулярних механізмів виникнення
функціональних розладів, з’ясування яких є актуальною проблемою
фундаментальної біології.

Враховуючи вищезазначене, проблемою сьогодення є захист населення від
хронічного тиску екопатогенних чинників. У цьому плані привертає до себе
увагу група природних препаратів: у першу чергу, це засоби народної
медицини, які активно модулюють регуляторні системи організму та
підвищують його загальну неспецифічну резистентність (Кудряшов Ю.Б.,
2000, Рибальченко В.К., 1999, Гарник Т.П. та ін. 2000). Традиційно
ефективність біоактивних харчових добавок, які мають адаптогенні та
цитопротективні властивості, оцінюють за їх здатністю до корекції
порушень, що виникли в результаті екстремальних впливів та розвитку
патологічних станів.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота
виконувалась у рамках державної програми “Наукові проблеми безпечної
експлуатації АЕС та наслідків аварії на ЧАЕС” та координаційного плану
МОН України. У рамках держбюджетних науково-дослідних тем лабораторії
радіобіології та радіоекології НДІ біології Дніпропетровського
національного університету: теми 01-19-97 „Вивчення молекулярних
механізмів дії малих доз радіації та інших факторів навколишнього
середовища на організм, зумовленої наслідками аварії на ЧАЕС та
функціонуванням атомної енергетики” № 0197U000673 та теми 03-023-3
„Вивчення механізмів структурно-функціональних перебудов екосистем
водойм Придніпров’я в умовах антропогенного тиску” № 0103U000553, у
рамках науково-дослідних тем кафедри фізіології людини і тварин ДНУ
„Дослідження центральних механізмів зв’язку управління та регуляції ЦНС”
№ 0195U023144 і „Фундаментальні дослідження впливу синергічних
екопатогенних чинників та наукове обґрунтування нових комплексних
методів діагностики, корекції та профілактики порушень стану здоров’я
населення” № 0197U000655.

Мета і задачі дослідження. Мета даної роботи ? встановити основні
особливості, закономірності та молекулярні і функціональні механізми
порушень і розвитку адаптаційно-компенсаторних реакцій на різних рівнях
організації живого за окремої і сумісної дії екопатогенних чинників
радіаційно-хімічної природи.

Для досягнення мети необхідно було розв’язати наступні задачі:

Оцінити окремий та сумісний вплив низькоінтенсивного субхронічного
опромінення в малих дозах (0,15 і 0,25 Гр) і важких металів (свинцю,
кобальту, кадмію, міді, цинку) в реальних дозах для промислово
навантаженого Придніпровського регіону на вищу нервову діяльність щурів.

Дослідити біоелектричну активність різних відділів ЦНС тварин за умов
окремого і сумісного радіаційно-хімічного навантаження на організм, а
також в умовах модифікації введенням у харчовий раціон щурам природних
адаптогенів (Spirylina platensis і бджолиного обніжжя).

Оцінити стан системи трансмембранного переносу іонів у клітинах кори
головного мозку при радіаційно-хімічному навантаженні на організм та за
умов модифікації адаптогенами.

Дослідити вплив радіаційно-хімічних факторів на основні гематологічні
показники і рівень іонізованого кальцію у крові.

Провести оцінку роботи системи антиоксидантного захисту у різних органах
і тканинах щурів при окремому радіаційному, хімічному та сумісному
радіаційно-хімічному впливах, а також за умов модифікації адаптогенами.

Об’єкт дослідження. Процеси регуляції адаптаційно-компенсаторних реакцій
організму за умов дії альтерогенних чинників.

Предмет дослідження. Функціональні особливості і фізіологічні механізми
розвитку адаптаційно-компенсаторних реакцій організму в умовах як
окремого, так і комбінованого радіаційно-хімічного навантаження на
організм.

Методи дослідження. Поведінкові реакції експериментальних тварин
оцінювали у “відкритому полі”. У припіднятому радіальному 8-променевому
лабіринті вивчали швидкість утворення умовного рефлексу і оцінювали
короткочасну робочу пам’ять тварин. Використовуючи електрофізіологічні
методи, досліджували біоелектричну активність різних структур головного
мозку. На переживаючих зрізах кори головного мозку досліджували
іон-транспортну функцію мембран нервових клітин. Визначення основних
гематологічних показників крові проводили за загальноприйнятими
методами. Для оцінки стану системи антиоксидантного захисту були
використані методи визначення рівня супероксиддисмутази, каталази,
церулоплазміну і загальної антиокиснювальної активності.

Наукова новизна отриманих даних. У проведених експериментах набуло
подальшого розвитку встановлення закономірностей
адаптаційно-компенсаторних реакцій організму за умов
радіаційно-хімічного навантаження у дозах, що характерні для
Придніпровського регіону. Вперше в умовах впливу екопатогенних чинників
встановлені тісні зв’язки між антиоксидантною системою та транспортними
властивостями мембран нервових клітин, що відбивається на змінах
функцій ЦНС та у проявах вищої нервової діяльності.

Вперше встановлено, що у тварин, які підлягали дії низькоінтенсивного
опромінення у малих дозах, спостерігається як підвищення спонтанної
рухової активності та емоційності, так і збільшення спектральної
потужності високочастотних складових біоелектричної активності.
Встановлено, що під впливом суміші важких металів відбувається
збільшення спектральної потужності біоелектричної активності у
(-діапазоні у неокортексі та дорсальному гіпокампі і зниження у
області б-хвиль у обох відділах та у передній ділянці гіпоталамуса.
Послаблення б-подібного ритму неокортекса може свідчити про порушення
кірково-підкіркових взаємовідносин, що проявляється у привалюванні
автоматизованих метушливих рухів щурів. За комплексної
радіаційно-хімічної дії відбувається збагачення спонтанної
біоелектричної активності більшості вивчених відділів мозку
високочастотними складовими, що свідчить про активацію процесів
головного мозку. У щурів цієї групи відмічені чіткі вірогідні зміни
біоелектричної активності у всіх діапазонах у гіпокампі, що є чутливим
до дії стрес-факторів.

Нами запропоновано методику розрахунку відносних показників, що
необхідні для характеристики транспортних процесів у зрізах кори
головного мозку. Так для характеристики проникності плазматичної
мембрани і стану клітин в цілому враховувати відносну втрату
внутрішньоклітинного калію під час преінкубації зрізів у штучному
середовищі. Цей показник розраховується як відношення різниці рівнів
калію у вихідних зрізах та після преінкубації до вихідного рівня калію.
Відносний рівень внутрішньоклітинного калію після анаеробної інкубації
зрізів характеризує транспортні функції мембрани в умовах відключення
активної складової транспорту та розраховується як відношення рівня
калію після анаеробної інкубації до рівня К+ у вихідних зрізах або
після преінкубації. Для оцінки залежності пасивного транспорту від
вихідного рівня внутрішньоклітинного калію або від його рівня після
періоду адаптації розраховували частку пасивного транспорту – відношення
величини градієнтного транспорту (зниження рівня калію при анаеробній
інкубації) до рівня калію у вихідних зрізах або до рівня калію після
преінкубації. Відносний рівень калію після аеробної інкубації вказує
наскільки досягається вихідний рівень іонів за рахунок роботи активного
транспорту, і розраховується як відношення рівня калію після аеробної
інкубації до рівня калію у вихідних зрізах або до рівня калію після
преінкубації. Ефективність реакумуляції внутрішньоклітинного калію по
відновленню вихідного рівня іонів оцінювали як відношення рівня
активного транспорту до рівня цих іонів у вихідних зрізах або після
преінкубації. Ефективність роботи Na,K-насосу оцінювали як відношення
величини активного транспорту до пасивного. Розрахунок та аналіз цих
додаткових параметрів дозволив встановити, що під впливом
низькоінтенсивного субхронічного опромінення в дозі 0,25 Гр відбувається
зменшення пасивних потоків іонів калію з одночасною високою ефективністю
активного транспорту на фоні його абсолютного зниження, що суттєво для
стабілізації іонного гомеостазу в умовах характерного для опроміненого
організму стану гіпоергозу. За дії комплексу важких металів та за
сумісної радіаційно-хімічної дії відбувається підвищення пасивного
транспорту іонів калію і зниження активного транспорту та його
ефективності.

Теоретичне і практичне значення одержаних результатів. Проведені
дослідження мають важливе теоретичне і практичне значення для клінічної
практики при профілактиці і лікуванні порушень, викликаних
радіаційно-хімічними факторами у ліквідаторів аварії на ЧАЕС та
мешканців забруднених територій, їх реабілітації та реадаптації.
Результати даної роботи можуть бути застосовані для розширення та
поглиблення теоретичних основ радіаційного ефекту та для розробки
заходів захисту населення від дії екопатогенних чинників в умовах
техногенного забруднення промислового регіону. Встановлені
закономірності мають загальнобіологічний характер, є відображенням
фундаментальних механізмів забезпечення стійкості живих систем і їх
адаптації до умов довкілля, що постійно змінюються. Отримані результати
можуть бути використані при розробці довгострокових програм радіаційного
і соціального захисту населення мегаполісів.

Особливе значення мають дані щодо корекції вище виявлених порушень
препаратами природного походження, які показують, що препарат Spirylina
platensis та бджолине обніжжя можуть бути запропоновані як
профілактичні засоби для населення, що мешкає на техногенно-навантажених
територіях.

Особистий внесок здобувача. Автором дисертації особисто розроблена
програма та методологія досліджень, здійснено інформаційний пошук і
узагальнення літературних даних, сформульовано положення та висновки
роботи. Введено новий підхід до побудови спектрів біоелектричної
активності з нівелюванням індивідуальних особливостей тварин та
чутливості до введених речовин і з урахуванням співвідношень
спектральної потужності низькочастотних компонентів до високочастотних.
Досліди проведено сумісно з аспірантами та пошукувачами, керівником
дисертаційних робіт яких є автор. В узагальненні отриманих результатів
брали участь співробітники лабораторії радіобіології та радіоекології
науково-дослідного інституту біології і науковий консультант. Особливу
подяку виношу д.б.н., проф. Дворецькому А.І., за консультації з
радіобіологічних та біохімічних питань.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи
були представлені на: IV-V з’їздах з радіаційних досліджень
(радіобіологія, радіоекологія, радіаційна безпека), 2001, 2006 (м.
Москва, Росія), Міжнар. конф. „Биологические эффекты малых доз
ионизирующей радиации и радиоактивное загрязнение среды”, 2005, 2006
(м. Сиктивкар, Республіка Комі ), the 3rd Eurosymposium on Protection
against Radon, 2001 (Бельгія), VIII українському біохімічному з’їзді,
2002 (м. Київ), ІІІ з’їзді з радіаційних досліджень (радіобіологія і
радіоекологія), 2003 (м. Київ), Int. interdisciplinary congress
“Progress in Neuroscience for Medicine and Phiciology”, 2005, 2006 (м.
Судак), 17 з’їзді Українського фізіологічного товариства, 2006
(Чернівці).

Публікації. За результатами досліджень написано 25 статей та 46 тез
доповідей, опублікованих у фахових журналах, матеріалах симпозіумів,
міжнародних конференцій, з’їздів.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація викладена на 320 сторінках
машинописного тексту і складається із вступу, 8 основних розділів,
узагальнення результатів, висновків, списку літератури, що містить 483
джерела. Робота ілюстрована 11 таблицями, 74 рисунками та 4 схемами.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ

Дослідження проводили на білих лабораторних щурах масою на початку
експерименту 180–220 г, яких утримували на стандартному раціоні віварію.
Тварин напували водою, очищеною за допомогою побутового водоочищувача
„Кулмарт” моделі СМ-101рр.

Опромінення проводили за допомогою установки РУМ-17 за таких технічних
умов: потужність дози – 0,00133 Гр/хв, напруга 150 кВ, сила струму 6
мА, фільтр 2 мм Cu, фокусна відстань – 189 см, розмір вхідного поля
6х8х30 (см), час досягнення дози 0,01 Гр – 3 хв 49 с, дози 0,006 Гр – 1
хв 47 с. Тотальне опромінення тварин здійснювалось в дозі 0,15 Гр по
0,006 Гр на добу і в дозі 0,25 Гр (по 0,01 Гр на добу) протягом 25 діб,
під час якого щури знаходилися у клітках-фіксаторах; одночасно
опромінювали по три тварини. Досліди проводилися з 9 до 10 години
ранку. Доза 0,25 Гр була обрана як порогова для біологічної дії
низькоінтенсивної іонізуючої радіації в діапазоні малих доз (Кудряшов
Ю.Б, 2004). Враховувалось також, що ця доза є гранично припустимою для
ліквідаторів аварії на ЧАЕС за даними МАГАТЕ (Бурлакова Е.Б, 2003).

Суміш солей важких металів, які є найбільш поширеними полютантами
поверхневих вод Придніпров’я, щури споживали упродовж 25 діб, їх
додавали у воду для пиття у кількості: CdNO3 – 3,1×10-6 г/л, Pb(NO3)2
– 9,58 x 10-5 г/л, CuSO4 – 7,8×10-3 г/л, CoSO4 – 9,52×10-3 г/л, ZnSO4 –
5,0 x 10-3 г/л, що приблизно відповідає 2 гранично припустимим
концентраціям (ГПК) забруднення водойм у вищеназваному регіоні. Крім
того, окремі групи тварин отримували по одному із токсикантів у
вищезазначеній дозі.

Тварини окремих груп замість питної води отримували воду із водоймища,
що є місцем збереження рідинних радіоактивних відходів у районі
функціонування превинного ядерно-паливного циклу (хвостосховища балки
Разбері – хвостосховища “Р”) та р. Жовтої, яку відбирали на початку
березня, коли вона характеризувалася найнижчими бактеріологічними
показниками. У лабораторних умовах її додатково обробляли бактерицидною
лампою протягом 40 хвилин. Дослідна вода з р. Жовтої характеризувалася
підвищеним вмістом урану і перевищенням ГПК за кількістю свинцю, кадмію,
марганцю, заліза, цинку та міді, перевищення, скоріш за все, є
відображенням реального стану вод в регіоні. У пробах води із
хвостосховища „Р” відмічено не тільки перевищення тимчасово припустимих
рівнів урану, але і приблизно у 2 рази перевищення ГПК за вмістом
важких металів, ніж у пробах з попереднього джерела. Ця вода не
використовується як питна для населення, що мешкає поблизу, але її
застосовують для поливу городин, пасовища худоби.

Для корекції екопатогенного впливу використовували препарат
синьо-зеленої водорості Spirulina platensis, що виробляється в Україні
(ВПФ „Спіруліна” ЛТД, м. Миколаїв), який вводили у раціон харчування
тварин у дозі 0,045 г на 100 г живої маси. Бджолине обніжжя за
рекомендаціями фірми „Цвітень” вводили тваринам до щоденного харчового
раціону протягом 25 діб у кількості 0,07 г на 100 г маси тварин на
добу. Щури різних груп отримували вищезазначені препарати на фоні
опромінення, хімічного навантаження і при сумісному
радіаційно-хімічному впливі.

П’ятихвилинне тестування у „відкритому полі” проводилося згідно
методичним рекомендаціям (Я. Буреша и др, 1991). У припіднятому
8-променевому радіальному лабіринті, де знаходилися тварини упродовж 15
хвилин, вивчали швидкість утворення харчового умовного рефлексу і
проводили оцінку короткотривалої робочої пам’яті за показником корисної
дії (ПКД), який розраховували як відношення правильно вибраних променів
до загальної кількості відвіданих у радіальному лабіринті. Для
прискорення вироблення умовних рефлексів всі тварини попередньо
підлягали процедурі Gentling (яка є одним із методів впливу
експериментатора на щурів після відняття їх від матері, тобто їхнього
приручення, яка вперше була запропонована Бернштейном М.О., 1940).

На стереотаксичному приладі СЕЖ-2 конструкції Ю.М. Беленьова тваринам
під “легкою анестезією” (тіопентал натрію — 50 мг/кг; кетамін — 20
мг/кг) уніполярні, стандартні стальні, з d=0,1 мм, у лаковій ізоляції
електроди занурювали у дорсальний гіпокамп, гіпоталамус (suprachismatic
nucleus та dorsal hypothalamic area) та проводили запис біоелектричної
активності від лобово-тім’яної кори за атласом (Paxions G. and Watsons
C., 1986). Заземлення тварин проводили за допомогою електрода,
розташованого на хвості, індиферентні розміщували на вушних раковинах
щура. Експерименти проводили на стандартному електрофізіологічному
устаткуванні зі 16-розрядним аналого-цифровим перетворювачем (частота
вибірки – 512 Гц).

Після появи мигального рефлексу та рефлексу відсмикування лапи (Kuwada S
et al, 1989 ) починали запис біоелектричної активності. Отримані
результати обробляли з використанням перетворення Фур’є (FFT під час
усього експерименту). Враховуючи відомі характеристики – (-ритму (1–3
Гц); (-ритму (4–7 Гц); (-ритму (8–12 Гц) і (-ритму (13–30 Гц) – будували
спектри їх потужності. Для відображення загальних закономірностей
спектральної кривої, а також для нівелювання індивідуальних особливостей
тварин і чутливості до введених речовин, максимальне значення
спектральної потужності (визначене у квадратних мікровольтах/Гц)
приймали за 100 % і будували спектри, застосовуючи пакет програм Matlab
7.0. Також підраховували питому кількість кожної складової, приймаючи за
100 % загальну кількість хвиль за 10 с.

Визначення транспортної функції мембран нейронів проводили на
переживаючих зрізах кори головного мозку. Для цього після швидкої
декапітації тварин діставали мозок і на холоді слайсером робили зрізи
кори головного мозку товщиною 0,3-0,4 мм та масою 10-12 мг на мікротомі
МНТ-84. Для інкубації використовували бікарбонатний буфер
Кребса-Рінгера (рН=7,4), який врівноважували газовими сумішами О2:СО2
або N2:СО2 (у відношенні 95%:5%) в залежності від умов досліду.

Транспорт калію у зрізах досліджували за схемою (Israel J. Et al.,
1966): преінкубація – 20 хвилин при 370С в аеробних умовах (95% О2 і 5%
СО2), інкубація – 10 хвилин при 370С в анаеробних умовах ( 95% N2 і 5%
СО2), аеробна інкубація – 30 хвилин. Після закінчення інкубації зрізи
занурювали у 0,34 М розчин сахарози на 1-2 с для відмивання
позаклітинного калію, висушували фільтром, зважували та поміщали в
бюкси з 0,5 мл концентрованої HNO3 де їх утримували при 700С до повного
розчинення. Вміст калію визначали на атомно-абсорбційному
спектрофотометрі фірми “Hitachi”(Японія).

Пасивний транспорт іонів калію розраховували як різницю між рівнями К+
після преінкубації та анаеробної інкубації. Активний транспорт іонів
калію оцінювали за здатністю зрізів до протиградієнтної реакумуляції К+
із розчину, яка визначалася як різниця вмісту калію у зрізах після
анаеробної і аеробної інкубації і виражали у мекв К+/ кг вологої маси.

Дослідження кількості еритроцитів і лейкоцитарної формули крові
проводили за загально прийнятими методами (Камышников В.С., 2004).
Вміст гемоглобіну у крові визначали згідно з інструкцією до набору для
визначення вмісту гемоглобіну у крові людини в клініко-діагностичних і
біохімічних лабораторіях та науково-дослідній практиці («Філісит
діагностика», Дніпропетровськ). Розраховували кольоровий показник.
Визначення рівня іонізованого кальцію у крові проводили за допомогою
аналізатора іонізованого кальцію ORION BIOMEDICAL Space-stat 20.

Активність каталази визначали за методом (Чевари С. та ін., 1991).
Принцип якого полягає в тому, що частина перекису водню яка залишилася,
взаємодіючи з молибдатом натрію, утворює перекисні сполуки Na2Mo6,
жовтого кольору. Активність супероксиддисмутази визначали за методом
(Переслегиної І.А., 1989) за ступенем інгібування відновлення
нітросинього тетразолія у присутності NADH та феназинметасульфата.
Активність церулоплазміну визначали за модифікованим методом Ревіна
(Камышников В.С., 2004). Принцип методу базується на окисненні
парафенілендіаміну за участю церулоплазміну. Визначення перекисного
гемолізу еритроцитів проводили за методом (Горячковський А.М., 1994).
Загальну антиокислювальну активність гомегенатів тканин і компонентів
крові оцінювали за методом (Клебанов Г.И. и др., 1998) з використанням
суспензії жовточних ліпопротеїдів.

Всі експерименти були проведені згідно вимогам Європейської конвенції
щодо використання лабораторних тварин у медико-фізіологічних
дослідженнях. Отриманий числовий матеріал оброблявся за допомогою
стандартних методів математичної статистики з визначенням середніх
величин, їх стандартних помилок та інтервалів вірогідності за
t-критерієм Стьюдента. Відмінності, отримані за методом парних
порівнянь, вважали вірогідними при Р<0,05. Математичні розрахунки та побудову графіків здійснювали з використанням пакетів програм “Statistica” та “Origin 6.0”. РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ Зміни стану вищої нервової діяльності за показниками поведінкових реакцій тварин, що зазнали радіаційно-хімічного впливу. Нами було встановлено, що у тварини які вживали воду з р. Жовтої підвищувалася рухливість, яка при тестуванні у „відкритому полі” виражалася у тенденції до зростання загальної горизонтальної активності та у зменшенні тривалості завмирання на одному місці (рис. 1 А). У тварин, що вживали воду з місць збереження радіоактивних відходів (хвостосховища „Р”) психоемоційний патерн поведінкових реакцій проявлявся у: вірогідному зменшенні кількості та частоти відвідування внутрішніх квадратів, збільшенні кількості стійок та грумінгів, підвищенні тривалості останніх. Оскільки ця вода не має повної характеристики, складно судити про вплив на організм тих, чи інших її токсичних компонентів. Тому доцільно було дослідити окремо вплив фізичних та хімічних чинників на показники поведінкових реакцій. Після низькоінтенсивного субхронічного опромінення в дозі 0,15 Гр: підвищилася як горизонтальна (за рахунок кількості відвідувань зовнішнього і внутрішнього поля), так і вертикальна (за рахунок збільшення кількості стійок та грумінгів) рухова активність тварин, що проявлялося у 1,5 разовому зростанні загальної локомоторної активності (рис. 1 Б). А Б Рис. 1 Показники поведінкових реакцій щурів у відкритому полі. Результати тестування контрольних тварин (А, І), а також тих, що вживали: ІІ – воду з р. Жовтої; ІІІ – з хвостосховища „Р”; тих, що були опромінені у дозі 0, 15 Гр (Б, IV); у дозі 0, 25 Гр (V); що вживали суміш солей важких металів (Б, VI); що знаходилися під дією радіаційно-хімічних факторів (Б, VII); 1, 2 - кількість відвіданих зовнішніх та внутрішніх квадратів, 2 - кількість відвіданих внутрішніх квадратів, 3 - загальна горизонтальна активність, 4 - частота відвідування внутрішніх квадратів, 5 - кількість стійок, 6 - кількість актів грумінгу, 7 - загальна вертикальна активність, 8 - загальна рухова активність, 9 - тривалість актів грумінгу, у с; 10 - кількість нірок, 11 - тривалість завмирання тварини, у с. Достовірні відміни від контролю: * – Р < 0,05, кількість тварин у I, IV-VII групах n=20, та у ІI і ІІI групах n=10. Разом із збільшенням кількості зросла і частота відвідувань щурами внутрішнього поля, підвищилася кількість відвіданих нірок. Отримані дані наводять на думку про розвиток активації процесів у ЦНС тварин, що підлягали опроміненню у дозі 0,15 Гр і свідчать на користь теорії гормезису. Дослідження поведінкових реакцій тварин після субхронічного опромінення у більш значній дозі – 0,25 Гр показало, що у цих щурів відмічається: вірогідне зменшення кількості та частоти відвідування внутрішніх квадратів, вертикальної активності та кількості відвіданих нірок. Тобто у цілому картина була дуже подібною тої, що спостерігали у тварин, які вживали воду з хвостосховища. Як відомо, збільшення вертикальної активності та кількості відвіданих нірок характеризує підвищену чутливість опромінених тварин до фактору новизни. Але, якщо це одночасно супроводжується зменшенням кількості і частоти відвідування внутрішнього поля та збільшенням кількості та тривалості актів грумінгу, то отримані результати свідчать про підвищення рівня тривожності у експериментальних тварин. Додатково звертає на себе увагу факт суттєвого збільшення тривалості актів грумінгу, що свідчить про нестабільний емоційний стан тварин. У піднесеному 8-променевому радіальному лабіринті вивчали швидкість утворення умовного харчового рефлексу та проводили оцінку короткотривалої пам’яті за показником корисної дії (ПКД). Встановили, що при виконанні завдання тваринам контрольної групи і тваринам, що були опроміненні у дозі 0,15 Гр, знадобилося на вироблення харчового умовного рефлексу всього чотири спроби, у той час як опроміненим (у дозі 0, 25 Гр) щурам – сім, що вказує на погіршення короткочасної пам’яті у тварин під впливом низькоінтенсивного опромінення. Отже, отримані дані свідчать що при низькоінтенсивному опроміненні в дозі 0,15 Гр спостерігається стимулюючий ефект, на відміну від інгібуючого – у діапазоні більш високих доз. Взагалі отримані результати свідчать про розвиток процесів збудження та активації процесів у ЦНС тварин, що зазнали низькоінтенсивного опромінення в малих дозах. Разом із високою загальною руховою активністю поведінка тварин, що отримали надлишок важких металів, відрізнялася також більшим часом завмирання на одному місці (рис. 1 Б). Отже, отримані результати свідчать про розвиток процесів невротизації, але при цьому внаслідок гіперактивності тварин цієї групи відбувається виснаження нервових центрів, що відображається в подовженні періодів нерухомості щурів, які необхідні для відновлення стану ЦНС. Тваринам які вживали суміш важких металів, як і опроміненим, знадобилося сім спроб для формування позитивного харчового умовного рефлексу. Зниження рівня ПКД та його хвильовий характер, збільшення кількості помилок у щурів свідчать про відсутність у них чітко визначеної стратегії руху, яка притаманна контрольним тваринам. Це візуально спостерігається у метушливому переміщенні дослідних тварин з одного променя в інший. Отже, вплив суміші металів викликає погіршення просторової орієнтації тварин, подовження латентного періоду утворення умовного рефлексу, зниження ефективності виконання завдання. Це вказує на погіршення здатності тварин до навчання та їх короткотривалої пам’яті. Дослідження комплексного впливу радіаційно-хімічних факторів показали, що поведінка цих щурів у незнайомому відкритому просторі характеризується підвищеною невпорядкованою, метушливою активністю (рис. 1 Б). Отримані дані є свідченням активації нервових процесів на рівні ЦНС і зниження відчуття страху у тварин, що знаходилися під комплексною дією чинників. Слід зазначити, що 40% тварин експериментальної групи при формуванні умовного рефлексу у 8-променевому радіальному лабіринті не виконали завдання. У основної маси щурів, що знаходилися під дією радіаційно-хімічних факторів даний рефлекс можна вважати сформованим на п’яту спробу, тоді як у контрольних тварин – на четверту. Велика кількість помилок (повторні заходи у лабіринти) свідчила про низьку ефективність виконання завдання і погіршення пам’яті у щурів, які знаходяться під комплексним впливом екопатогенних чинників. Дослідження біоелектричної активності різних відділів ЦНС у щурів за умов радіаційно-хімічного навантаження та при дії природних препаратів. У тварин, що були опромінені у дозі 0,25 Гр складно виявити домінантний ритм біоелектричної активності у всіх вивчених відділах, що свідчить про її поліморфний характер. Амплітуда всіх складових біоелектричної активності була вищою, ніж у контрольних тварин. Аналіз спектрів відносної потужності виявив відміни по всіх частотних діапазонах, при цьому практично всі складові мали виражені піки з максимальними значеннями. У щурів цієї групи достовірно збільшується відносна спектральна потужність (ВСП) у б- та в-діапазонах біоелектричної активності. Подібна картина відмічається і у тварин при вживанні води із району функціонування первинного ядерно-паливного циклу (із хвостосховища “Р” та р. Жовтої). Таким чином, проведені дослідження показали, що фракційне пролонговане низькоінтенсивне опромінення призводить до збагачення спонтанної електричної активності мозку високочастотними складовими, що свідчить про розвиток процесів активації з іритаційними проявами на рівні ЦНС. Ці електрофізіологічні показники відображають загальні зміни головного мозку, що відбуваються під дією іонізуючого опромінення, причому їх вираженість у більшому ступені залежить від дози, ніж від умов опромінення. Подібна електроенцефалографічна реакція відмічалася (Варецкий В. А. и др., 1987) за дії постійного магнітного поля як неспецифічна відповідь, що свідчить про підвищення ступеня динамічності біоелектричних процесів у ЦНС. Особливістю запису сумарної біоелектричної активності у тварин, що вживали навантажену солями важких металів воду була наявність високоамплітудних поодиноких позитивних повільних спайків. Подібну картину спостерігали інші автори (Сазонова О.Б., Машеров Е.Л. , 1996, Waggoner D.J. et al., 1999), які пов’язували ці ефекти з порушенням мозкового кровообігу. Тим паче, що важкі метали, особливо свинець та кадмій, здатні викликати порушення судин, а надлишок міді – впливати на мозковий кровотік. Аналіз спектрів потужності різних ритмів, розрахованих для вивчених відділів мозку, показав, що хронічний вплив солей важких металів на організм проявляється на рівні неокортекса, гіпокампа та передньої ділянки гіпоталамуса у послабленні ВСП біоелектричної активності у б-діапазоні, що може свідчити про перехід діяльності мозку в цих умовах на економний режим. Посилення (-ритму у неокортексі та гіпокампі дослідних тварин може бути проявом їх стресового стану, що призводить до розвитку невротизації. Можливо, ці зміни проявляються у відсутності у дослідних тварин стратегії вибору при формуванні „лабіринтного” рефлексу, а також у підсиленні загальної рухової активності та агресивності. Збільшення потужності у в-діапазоні разом із високими значеннями ВСП б-складових у ерготропній зоні гіпоталамуса та протилежні ефекти у трофотропній зоні гіпоталамуса у тварин, що вживали надлишок солей важких металів, разом із значним підвищенням їх загальної рухової (що характеризується як „метушня”) і емоційної (агресивність) активностей може бути проявом розвитку психовегетативних синдромів внаслідок підсилення симпатичних та пригнічення парасимпатичних ефектів під дією важких металів. За комплексного радіаційно-хімічно впливу показники ВСП у неокортексі і передній зоні гіпоталамуса дослідних тварин вірогідно збільшились у (-, в- і б-діапазонах, що свідчить про активацію процесів головного мозку. Особливий характер змін спостерігався у задній ділянці гіпоталамуса: підвищення загальної потужності д-хвиль та зниження ВСП у б-діапазоні. Ми вважаємо, що збільшення у електрограмі и-активності може бути пов’язано із формуванням у щурів умовно-рефлекторної діяльності і є одним з компонентів реакції орієнтації у тварин. Зміни біоелектричної активності, що відбувалися у дорсальному гіпокампі, скоріш за все, свідчать про значну чутливість цього відділу мозку до дії комплексу екопатогенних факторів. Широке розповсюдження апітерапії в Україні та у країнах СНД чітко визначило два напрямки використання продуктів бджільництва в медицині: біоактивні добавки та сировини для стандартизованих субстанцій лікарських препаратів та природних адаптогенів (Шендеров С. та ін., 1985, Дорошенко В. Е. и др., 1993, Дворецкий А.И. и др., 2002). Бджолине обніжжя відносять до адаптогену, який підвищує загальну неспецифічну опірність організму до захворювань та радіації. Воно чинить позитивний вплив на процеси обміну в клітині, збільшує її здатність до поділу та відновлення. Саме тому вивчення, розробка та застосування обніжжя займає головне місце серед продуктів бджільництва. Не з’ясованим залишається питання про його можливу опосередковану дію на ЦНС, що стало метою проведення наших подальших експериментів. При використанні бджолиного обніжжя упродовж місяця показники ВСП кожної ритмічної складової у всіх вивчених відділах мозку дослідних тварин достовірно збільшились в усіх діапазонах, що свідчить про активацію процесів головного мозку, що, можливо, пов’язано з інтенсифікацію процесів обміну під впливом цього природного адаптогену. Взагалі вживання бджолиного продукту, призводячи до збільшення питомої ваги складових електричної активності мозку, знижує частку повільних низькочастотних компонентів та збільшує кількість швидких високочастотних. Це може бути свідченням переходу організму на новий функціональний рівень гомеостазу, що торкається і клітин головного мозку. При використанні даного адаптогену на фоні радіаційного навантаження відмічалася тенденція до нормалізації відношень повільного та швидкого компонентів біоелектричної активності. Відмінність відповіді вивчених структур за значеннями ВСП є свідченням підвищення їхньої активності та може бути причиною зростання загальної функціональної активності мозку під дією багатокомпонентного природного препарату бджолиного обніжжя. Відмітимо, що сам по собі такий чинник як суміш важких металів незначно впливає на модуляцію біоелектричної активності різних відділів головного мозку, а при корекції цього впливу природним адаптогеном у більшому ступені проявляється ефект адаптогену. При використанні бджолиного пилку на фоні радіаційно-хімічного навантаження на рівні всіх структур відмічається тенденція до відновлення співвідношень повільних компонентів до швидких складових біоелектричної активності. Аналіз ритмічних складових у цих тварин показав, що у більшості випадків питома кількість вивчених осциляцій досягала контрольних значень. При використанні іншого адаптогену (препарату синьо-зеленої водорості Spirylina platensis, який також володіє радіопротекторними і адаптогенними властивостями, значення ВСП у всіх вивчених відділах мозку тварин вірогідно зменшується в д-області, але збільшується у високочастотних б- та в-областях, що може свідчити про активацію процесів головного мозку під дією цього препарату. Використання препарату Spirylina platensis на тлі низькоінтенсивного опромінення призводить до відновлення співвідношень між низько- та високочастотними складовими біоелектричної активності під дією природного препарату, які були порушені у результаті тривалої дії опромінення. Аналіз питомої кількості складових біоелектричної активності показав, що відмічені зміни відбувалися за рахунок зростання амплітуди біопотенціалів, що свідчить про підвищення процесів активації головного мозку під дією цього адаптогену. Спроба корекції адаптогеном впливу суміші солі важких металів була менш успішна, ніж за дії опромінення. Це, скоріш за все, пов’язано з тим, що солі важких металів менше впливають на біофізичні параметри головного мозку, тому ефект у цьому разі був більше подібний до ефекту самого природного фітопрепарату. Використання препарату спіруліни на фоні комбінованого радіаційно-хімічного фактору призводило до збільшення ВСП у и-, б-,  і в-діапазонах тільки у ділянках гіпоталамуса, на рівні інших відділів вірогідних змін не зафіксовано. Взагалі можна відмітити, що використання природних адаптогенів призводить до нормалізації співвідношень низько- та високочастотних складових електрограм тварин, що знаходилися під екопатогенним впливом. Трансмембранне перенесення іонів при радіаційно-хімічному навантаженні на організм та їх корекція. Процеси трансмембранного переносу іонів дуже чутливі до впливу різних факторів фізичної та хімічної природи (Дворецкий А.И. и др., 1998), в тому числі до антропогенних токсикантів: радіонуклідів, важких металів, пестицидів та інших класичних забруднювачів довкілля. У зв’язку з цим вивчення стану клітинної мембрани під впливом екопатогенних факторів, враховуючи реальну екологічну ситуацію на території промислово розвинутих регіонів України, має першочергове значення і наближає до розкриття механізмів адаптації організму, що знаходиться під антропогенним пресом. За різністю між рівнем калію після анаеробної інкубації та преінкубації можна судити про рівень пасивного транспорту іонів через плазматичну мембрану. Нами встановлено, що під впливом низькоінтенсивного субхронічного опромінення в дозі 0,25 Гр відбувається вірогідне зменшення (на 30%) пасивних потоків калію у порівнянні із контролем (рис. 2). Суміш металів, навпаки, сприяє дифузному виходу калію із клітини, що у 1,8 разів вище за контроль. Це є свідченням різних механізмів реагування клітини у відповідь на вплив факторів фізичної та хімічної природи. За комбінованої дії двох екопатогенних факторів спостерігається нівелювання ефектів окремих чинників і проявляється антагонізм дії радіаційних та хімічних агентів на дифузійний транспорт іонів крізь плазматичну мембрану. Реакумуляція калію, що протікає під час аеробної інкубації, є наслідком роботи Na,K-насоса. Аналіз даних стосовно активного транспорту показав, що у випадках як окремого, так і сумісного впливу вивчених радіаційно-хімічних факторів спостерігається вірогідне пригнічення протиградієнтного транспорту калію у зрізах кори головного мозку щурів. Отже, модифікація променевого впливу важкими металами пов’язана із синергізмом негативних ефектів цих факторів. Звертає на себе увагу той факт, що за дії малих доз радіації ефективність активного транспорту по відношенню до пасивного дорівнювала контрольній величині (рис. 3). Достатньо висока ефективність протиградієнтного транспорту в цьому разі може свідчити про розвиток адаптаційно-компенсаторних процесів у нервових клітинах в умовах характерного для опроміненого організму стану гіпоергозу (Дворецкий А.И. и др., 1991). Рис. 2 Пасивний і активний транспорт іонів калію у зрізах кори головного мозку щурів за дії радіаційно-хімічних чинників та при використанні адаптогенів. Результати дослідження контрольних тварин (І); тих, що були опроміненні у дозі 0,25 Гр (ІІ); тих, що вживали бджолине обніжжя на фоні радіаційного навантаження (ІІІ); що вживали препарат спіруліни на фоні опромінення (ІV); тих, що знаходилися під впливом суміші важких металів (V); що вживали бджолине обніжжя разом із сумішшю важких металів (VІ); що вживали препарат спіруліни разом із сумішшю важких металів (VІІ); що підлягали комбінованому радіаційно-хімічному навантаженню (VІІІ); тих, що вживали бджолине обніжжя на фоні дії радіаційно-хімічних факторів (ІХ); що вживали препарат спіруліни на фоні дії радіаційно-хімічних факторів (Х). Достовірні відміни від контролю: * – Р < 0,05, достовірні відміни від дії негативного чинника: ** – Р < 0,05, кількість тварин у ІІI, VI, IX групах n=8, у інших – n=10 . За впливу суміші важких металів ефективність активного транспорту по відношенню до пасивного складала тільки 19%, при комбінованому радіаційно-хімічному впливі – 25%, що є наслідком, з одного боку, недостатньої функції Na,K-насосу, а з іншого ? посилення дифузії калію. Можливо, це пов’язано із тим, що важкі метали знижають осмотичну резистентність нейронів, а, як відомо, у „рідинних” культурах пасивні потоки калію підвищені, а активні знижені (Веренинов А.А. и др., 1986). Вживання бджолиного пилку при дії низькоінтенсивного опромінення підвищує як пасивний, так і активний транспорт іонів калію через мембрани клітин головного мозку (рис. 2). У цьому разі активний транспорт навіть перевищує контрольні показники за рахунок збільшення ефективності реакумуляції калію і ефективності роботи Na,K-насосу (рис. 2, 3). Використання бджолиного обніжжя разом із сумішшю важких металів має також позитивний результат: зменшення пасивної дифузії збільшення активного транспорту іонів калію К+ та функціонування Na,K-насосу. Нажаль, корекція бджолиним пилком радіаційно-хімічного впливу не дає очікуваних результатів (активний транспорт іонів калію хоч і збільшується, але не досягає контрольних величин). Отже, поєднаний вплив декількох негативних чинників викликає більш суттєві порушення, що, скоріш за все пов’язані з пригніченням активності мембранних АТФаз і зниженням рівня макроергів, необхідних для функціонування Na,К-насосу нейрональних мембран. Але, навіть у цьому випадку ефективність роботи Na,K-насосу була вищою, ніж під впливом комплексу екопатогенних чинників. Це дозволяє заключити, що за дії такого природного препарату як бджолине обніжжя відбувається посилення ефективності роботи насосу. Рис. 3 Ефективність активного транспорту за дії радіаційно-хімічних чинників та за впливу природних адаптогенів. Результати дослідження контрольних тварин (І); тих, що були опроміненні у дозі 0,25 Гр (ІІ); тих, що вживали бджолине обніжжя на фоні радіаційного навантаження (ІІІ); що вживали препарат спіруліни на фоні опромінення (ІV); тих, що знаходилися під впливом суміші важких металів (V); що вживали бджолине обніжжя разом із сумішшю важких металів (VІ); що вживали препарат спіруліни разом із сумішшю важких металів (VІІ); що підлягали комбінованому радіаційно-хімічному навантаженню (VІІІ); тих, що вживали бджолине обніжжя на фоні дії радіаційно-хімічних факторів (ІХ); що вживали препарат спіруліни на фоні дії радіаційно-хімічних факторів (Х). Достовірні відміни від контролю: * – Р < 0,05, достовірні відміни від дії негативного чинника: ** – Р < 0,05, кількість тварин у ІІI, VI, IX групах n=8, у інших – n=10 . Використання препарату синьо-зеленої водорості спіруліни на фоні дії радіаційно-хімічних чинників призводить до підвищення як пасивного, так і активного транспорту іонів калію в усіх випадках (рис.2). Однак, ефективність функціонування Na,K-насосу є невисокою (рис. 3). Таким чином, позитивний ефект вивченого препарату проявлявся у збільшенні абсолютної величини активного трансмембранного транспорту калію, що свідчить про посилення функцій Na,K-насосу, однак одночасне збільшення іонних потоків К+ призводить до послаблення ефективності його роботи, хоча це явище, можливо, має пристосувальний характер. Таким чином, препарат Spirulina platensis, захищаючи структуру мембран, „ощадливо” впливає на роботу Na,K-насоса. У даному випадку корекція, скоріш за все, відбувається за рахунок нормалізації обміну речовин та енергетичного обміну завдяки адаптогенним властивостям спіруліни. Вплив радіаційно-хімічних факторів на перекисну резистентність еритроцитів та рівень церулоплазміну в цільній крові лабораторних щурів. Перекисна резистентність еритроцитів (ПРЕ) – це показник стабільності плазматичної мембрани еритроцитів, який залежить від ступеня розвитку процесів ліпопероксидації, що призводять до структурних порушень і зміни проникності мембрани. У результаті субхронічної дії низькоінтенсивного опромінення в дозі 0,15 Гр відмічається тенденція до зниження гемолізу клітин крові (табл. 1). При опроміненні у дозі 0,25 Гр, навпаки, спостерігається підвищення гемолізу клітин. До подібного ефекту призводить вживання тваринами води р. Жовтої. Вживання щурами більш забрудненої радіонуклідами води із місць збереження радіоактивних відходів (хвостосховища „Р”) призводить до підвищення гемолізу червоних клітин крові майже у 2 рази. Таблиця 1 Вплив радіаційно-хімічних факторів та адаптогену на гемоліз еритроцитів та на рівень церулоплазміну Номер групи, кількість тварин Умови експерименту % гемолізу ЦП, мг/л І, n=20 Контроль 15,53+0,90 309,01+9,05 ІІ, n=14 Вода з р. Жовтої 24,13+4,09* 218,11+12,04* ІІІ, n=12 Вода із хвостосховища „Р” 31,42+2,40* 205,76+14,13* IV, n=20 Опромінення у дозі 0,15 Гр 13,74+0,58 226,18+13,76* V, n=20 Опромінення у дозі 0,25 Гр 21,17+2,47* 222,98+13,24* VІ, n=20 Суміш солей важких металів 14,80+1,50 300,28+13,87 VII, n=20 Опромінення + суміш солей важких металів 17,09+1,95 223,17+12,22* VIII, n=18 Опромінення в дозі 0,25 Гр + бджолине обніжжя 38,87+6,1** 349,04+8,2** IX, n=20 Суміш солей важких металів + бджолине обніжжя 56,4+6,4** 306,86+7,55 X, n=20 Опромінення + суміш солей важких металів + бджолине обніжжя 26,85+2,05** 250,44+6,57 Достовірні відміни від контролю: * – Р < 0,05, Достовірні відміни від дії негативного фактора: ** – Р < 0,05. Суміш солей важких металів майже не впливає на показник ПРЕ у щурів. У разі сумісного впливу опромінення і суміші важких металів гемоліз еритроцитів має тенденцію до зростання. Отже із вище вказаних чинників, опромінення спричиняє більш негативний вплив на стійкість мембран еритроцитів, підвищуючи гемоліз клітин червоної крові. Основним антиоксидантом плазми є церулоплазмін (ЦП). У наших дослідах встановлено, що за дії субхронічного опромінення відбувається зменшення рівня ЦП у плазмі досліджених тварин. При вживанні тваринами суміші солей важких металів рівень церулоплазміну знаходиться в області контрольних величин. Комбінований вплив радіаційно-хімічних факторів призводить до зниження ЦП у 1,38 рази, певно, завдяки більш пошкоджуючому впливу іонізуючої радіації. Також, необхідно відмітити, що зниження активності антиокиснюючих ферментів крові (у тому числі ЦП) сприяє розрегулюванню захисних властивостей антиоксидантної системи, призводячи до її виснаження, яке спостерігається при різкому підвищенні приросту малонового діальдегіду (Зайченко О.Ю. и др., 2005). Водночас, багатокомпонентність даної системи і наявність у ній різних рівнів регуляції, скоріш за все, в окремих випадках дозволяє їй перегрупувати свої захисні сили так, щоб не допустити серйозних порушень метаболізму клітин та цілісності їхніх мембран. Відмітимо, що бджолине обніжжя чинить позитивний ефект на тварин, що були субхронічно опромінені, і є менш суттєвим ? на тварин, що зазнали впливу солей важких металів і комбінованої дії радіаційно-хімічних факторів. Треба зазначити, що хоча цей адаптоген і підвищує перекисну резистентність еритроцитів, але за його дії рівень ЦП є у межах фізіологічної норми, що свідчить про підвищення антиоксидантних властивостей плазми крові під впливом даного природного препарату. Отже, у даних умовах невеликий дисбаланс у про-/антиоксидантній системі супроводжується сильним підвищенням нестійкості мембрани еритроцитів до гемолізу, що призводить до активації неспецифічних реакцій репарації. " O Ue 4 V X Z O th ? Oe 4 V I ? O th † ? ? ? ¬ O O Oe Загальна антиокиснювальна активність різних органів щурів за умов дії радіаційно-хімічних факторів та за впливу адаптогенів. Загальна антиокиснювальна активність (ЗАА), як інтегральний показник, відображає, сумарну активність антиоксидантів ферментативної та неферментативної природи. При опроміненні щурів у дозі 0,15 Гр спостерігалося збільшення (майже у 2 рази) рівня ЗАА у різних відділах головного мозку, серці, селезінці, печінці, та легенях, що свідчить про розвиток адаптаційних процесів на рівні всього організму (див. рис. 4 А). Проте, найбільш уразливою ланкою виявилися компоненти крові, а саме – еритроцити, це пов’язано з тим, що значну роль у виникненні радіаційних реакцій відіграють порушення мембранних структур. При опроміненні у дозі 0,25 Гр (рис. 4, А, ІІ) рівень ЗАА у органах коливався у межах (41-81%), що свідчить про пригнічення антиоксидантного захисту у всіх органах і тканинах. Подібну картину спостерігали у тварин, що вживали воду із району функціонування первинного ядерно-паливного циклу (рис. 4 Б). Хотілося б відмітити, що патологічні зміни метаболізму спочатку виникають на клітинному рівні у найбільш уразливих органах та системах організму до яких відносять і печінку. З одного боку, цей орган належить до радіочутливих і за здатністю накопичувати радіонукліди займає друге місце, поступаючись тільки щитоподібній залозі. З іншого боку, вона є „центральною біохімічною лабораторією”, а її ураження відбивається на стані процесів обміну в організмі в цілому (Хворостинка В.М. и др., 2004). Радіаційне навантаження організму у вищезазначеній дозі викликає суттєве зниження ЗАА у печінці у 2 рази, а високий рівень перекисного окиснення ліпідів (ПОЛ) при цьому може призводити до змін фізико-хімічних властивостей ліпідного біслою мембран, функціональних розладів і розвитку захворювань печінки. Внаслідок цього виникають порушення обміну ліпідів, зокрема холестерину, що, в свою чергу, є причиною розвитку патологій серцево-судинної системи. Зниженням ЗАА у тканинах мозку, печінці і серці можливо, у деякій мірі пояснити, чому найпоширенішими захворюваннями серед ліквідаторів наслідків аварії на ЧАЕС і людей, що мешкають на забруднених радіонуклідами територіях є захворювання кровоносної системи та функціональні розлади у ЦНС (Нощенко А.Г., 1997, Никифорова Н.Г. и др., 2003). Але це питання потребує більш серйозного вивчення. А Б В Рис. 4 Вплив радіаційно-хімічних факторів на загальну антиокиснювальну активність (ЗАА). Результати дослідження тварин, що були опромінені у дозі 0,15 Гр (А, І); тих, що були опроміненні у дозі 0,25 Гр (А, ІІ); що вживали воду з р. Жовтої (Б, ІІІ) та з хвостосховища “Р” (Б, ІV); що знаходилися під впливом суміші важких металів (В, V); що підлягали комбінованому радіаційно-хімічному навантаженню (В, VІ). За віссю абсцис ЗАА у : 1 – корі головного мозку, 2 – підкорковому відділі, 3 – мозочку, 4 – серці, 5 – печінці, 6 – селезінці, 7 – легенях, 8 – еритроцитах, 9 – плазмі крові щурів. Достовірні відміни від контролю: * – Р < 0,05, кількість тварин у групі від n=8 до n=18 . Під впливом суміші солей важких металів найбільш значне зниження рівня антиоксидантного захисту у серці та печінці (рис. 4, В, V). Остання є органом, відповідальним за детоксикацію, а також місцем синтезу металотіонеїнів і депонування важких металів, ймовірно, приймає на себе більшість навантаження організму сумішшю солей металів. Пороте у селезінці, легенях і компонентах крові вірогідні від контролю відміни цього показника не відмічені, що є свідченням індивідуальної реакції окремих органів та тканин. Результати дослідження комбінованого радіаційно-хімічного впливу на організм (рис. 4, В, VI) подібні до тих, що встановлені за дії хімічного чинника. Найбільш уразливими виявилися тканини серця та відділів головного мозочку (особливо мозочка), що є найбільш чутливими до дії будь-яких стресових факторів. Також слід відмітити, що у більшості вивчених органів і тканин відмічали ефект підвищення активності системи антиоксидантного захисту за комбінованої дії чинників, порівняно до їх окремого впливу. У групі тварин, що впродовж місяця отримували з їжею бджолине обніжжя, на відміну від контрольної групи, спостерігалася тенденція до підвищення ЗАА майже в усіх органах, особливо у компонентах крові, що свідчить про зростання антиоксидантного статусу організму під дією цього природного препарату (рис. 5). А Б Рис. 5 Вплив адаптогенів на загальну антиокиснювальну активність (ЗАА). Результати дослідження тварин, що вживали бджолине обніжжя протягом місяця (А, І); тих, що вживали бджолине обніжжя на фоні опроміненні у дозі 0,25 Гр (А, ІІ) та разом із сумішшю важких металів (А, ІІІ); що вживали бджолине обніжжя на фоні дії радіаційно-хімічних факторів (А, ІV); що вживали препарат спіруліни (Б, V); тих, що вживали препарат спіруліни на фоні опромінення (Б, VI) та разом із сумішшю важких металів (Б, VII); що вживали препарат спіруліни за дії радіаційно-хімічних факторів (Б, VIII). За віссю абсцис ЗАА у : 1 – корі головного мозку, 2 – підкорковому відділі, 3 – мозочку, 4 – серці, 5 – печінці, 6 – селезінці, 7 – легенях, 8 – еритроцитах, 9 – плазмі крові щурів. Достовірні відміни від контролю: * – Р < 0,05, кількість тварин у групі від n=10 до n=18 . Застосування бджолиного обніжжя на тлі опромінення призводило до стимуляції системи антиоксидантного захисту організму щурів, що виражалася у підвищенні рівня ЗАА в усіх органах, особливо у мозочку, серці та печінці. У тварин, що вживали бджолиний пилок разом із сумішшю важких металів, в порівнянні з дією негативного фактору, також відмічали достовірне зростання рівня ЗАА практично в усіх вивчених органах, за виключенням печінки, легень та плазми крові. Вживання даного адаптогену тваринами, що зазнали комбінованого радіаційно-хімічного навантаження сприяло підвищенню рівня ЗАА у всіх тканинах, крім печінки та еритроцитів крові, що може свідчити про деяке розбалансування систем регуляції під комбінованим впливом вищезазначених чинників. Використання препарату мікроводорості Spirulina plansis у якості адаптогену як за окремого, так і за комбінованого радіаційно-хімічного впливу мало позитивний результат, особливо у найбільш пошкоджених дією негативних чинників органах і тканинах до яких відносять відділи головного мозку, серце, печінку, селезінку, а у більш резистентних органах і тканинах антиокиснювальна активність за корекції препаратом спіруліною наближалася до рівня контролю . Отже, використання адаптогенів як при окремому, так і при комбінованому радіаційно-хімічному навантаженні на організм підвищує адаптаційні можливості систем організму. При цьому стимулюючий вплив адаптогенів посилюється ефектом антагоністичної взаємодії чинників. Ми припускаємо, що скоріш за все, дія адаптогенів на баланс перекисної та антиоксидантної систем у тканинах досліджених органів має опосередкований характер і відбувається за рахунок впливу на загальні внутрішні регуляційні та адаптаційні механізми. УЗАГАЛЬНЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ В умовах достатності адаптивних резервів, реакції на різні екопатогенні впливи відбуваються за гормезисним типом, відрізняючись вірогідним зниженням частоти захворюваності (Гудкова Л.В. та ін., 2006). Наші дані свідчать про те, що, незважаючи на природу сильного субхронічного екопатогенного чиннику в організмі виникає стереотипна реакція – оксидативний стрес (Dro”ge, Wulf.,2002), що проявляється у зміні про-/антиоксидантного гомеостазу в клітині. Аналіз літератури, а також наші дані дозволяють запропонувати схему (рис. 6) початкових процесів розвитку оксидативного стресу та адаптивних реакцій клітин організму під дією радіаційно-хімічних факторів, що дає змогу припустити існування залежності між про-/антиоксидантними системами і станом клітинних мембран. Іонізуюча радіація є одним із факторів еволюції який існував протягом історії розвитку живих істот. Тому адаптивні механізми, еволюційно сформовані саме до цього фактору та забезпечують адекватні до зовнішніх впливів зміни параметрів системи. Наші результати не виходять за рамки вільнорадикальної теорії, яка лежить в основі радіобіології. Виходячи із спільних особливостей структури мембран різних клітин організму, з одного боку, та наявності відмінностей у них залежно від притаманних їм функцій, з іншого, цілком доцільним є паралельне вивчення властивостей мембран еритроцитів (як клітин інтенсивно відновлювальної тканини) під дією екопатогенних факторів. Основним показником стабільності їх плазматичної мембрани є перекисна (гемолітична) резистентність, яка залежить від ступеня розвитку реакцій ліпопероксидації, від метаболічного та функціонального стану клітин (Черницкий Е.А. и др., 1981). Цей показник знаходиться у кореляційній залежності від рівня церулоплазміну, який є основним антиоксидантним ферментом плазми крові і миттєво реагує на порушення гомеостазу організму (Кожевников Ю.Н., 1985). Рис. 6 Початкові механізми розвитку оксидативного стресу та репарації клітин організму, що зазнав впливу екопатогенних чинників. Суцільними лініями позначена негативна дія фактору, пунктиром – можливість розвитку процесів адаптації (захисту). А – термін тривалості життя клітини, організму в цілому. ПОЛ – перекисне окиснення ліпідів, СОД – супероксиддисмутаза, КАТ – каталаза, ГП – глутатіонпероксидаза, ЦП – церулоплазмін, ЗАА – загальна антиоксинювальна активність. Наші результати показали, що субхронічне рентгенівське опромінення у дозі 0,25 Гр призводить до значного зниження рівня ЦП, з одночасним підвищенням відсотку гемолізу клітин червоної крові, що свідчить про суттєве зниження стійкості мембран еритроцитів до дії даного чинника. Крім того, під впливом опромінення відбувається зниження рівня іонізованого кальцію у плазмі крові разом із суттєвим підвищенням вмісту Са2+ у еритроцитарній масі. Однак, у крові тварин цієї групи одночасно спостерігали підвищення кількості клітин червоної крові, у зв’язку з чим індекс насиченості еритроцитів іонами кальцію був аналогічним контролю. Таким чином, найбільш вірогідною причиною абсолютного підвищення кількості іонізованого кальцію у еритроцитах є збільшення кількості клітин червоної крові. На це вказує і мікроскопічний аналіз морфології клітин червоної крові, який дозволив виявити, що у опромінених тварин хоч і зменшився діаметр еритроцитів, але підвищення їх кількості збільшує еритроцитарний об’єм. Отже, з одного боку, механізм дії субхронічного опромінення пов’язаний з збільшенням кількості еритроцитів, незначним зменшенням розміру клітин та зниженням резистентності їх мембран, що, можливо, відбивається на функціональному стані цих клітин. З іншого ? посилення гемолізу еритроцитів свідчить про збільшення лабільності мембран, що в умовах цілісного організму може бути одним із проявів адаптаційного процесу і компенсуватись за рахунок стабілізуючих факторів плазми або більш високих у ієрархічному відношенні рівнів регуляції адаптації. Оцінка функціонального стану еритроцитів за ступенем насичення їх гемоглобіном показала, що у опромінених тварин кольоровий показник був зниженим, незважаючи на високі значення кількості гемоглобіну в крові. Отже, низькоінтенсивне опромінення у дозі 0,25 Гр призводить до розвитку гіпохромії, а з урахуванням підвищеної кількості еритроцитів, це може свідчити про недостатню зрілість клітин у зв’язку з їх посиленим оновленням і, можливо, про перебіг певної проміжної стадії адаптаційного процесу. Можливо, в даних умовах, організм, цілісно відповідає на субхронічний вплив опромінення із залученням механізму еритропоезу, що необхідно для збереження гомеостазу всього організму, зокрема для утримання на певному рівні загальної кількості гемоглобіну, внутрішньоклітинного кальцію, а також загальноорганізменного пулу антиоксидантного захисту. Як підсумок отриманих даних, пропонується наступна схема (рис. 7). Рис. 7 Ймовірна схема функціонування про-/антиоксидантного балансу і участі систем транспорту Са 2+ в адаптації еритроцитів до дії екопатогенних факторів. – зв’язки, що характерні для дії всіх вивчених чинників, ? за умов впливу субхронічного низькоінтенсивного опромінення; – за умов впливу солей важких металів, – за умов комбінованого впливу радіації та солей важких металів; ПОЛ – перекисне окиснення ліпідів, ЗАА – загальна антиокислювальна активність, ПРЕ – перекисна резистентність еритроцитів. Важкі метали, знижуючи загальну антиокиснювальну активність у плазмі та еритроцитах, майже не впливають на рівень ЦП та ПРЕ, що свідчить про виснаження антиоксидантного захисту та відсутність значних порушень мембран еритроцитів. Однією з можливих причин цього ефекту може бути антагонізм дії металів, що входили до суміші (Walsh J. W., 2005). Іншим ефектом дії важких металів є зменшення кількості еритроцитів і відсутність стимуляції еритропоезу (про що можна судити за морфологічними даними по відсутності зміни розміру клітин), що відбивається на зниженні гемоглобіну та на зменшенні ступеня насиченості ним еритроцитів. Проте, під дією важких металів зменшується кількість іонізованого кальцію у плазмі та збільшується в еритроцитарній масі, але співвідношення між внутрішньо- та позакілтинним рівнем Са2+ залишається на рівні контрою. Ми припустили, що підвищення рівня кальцію в еритроцитарній масі, скоріш за все, є наслідком зниження лабільності клітинних мембран. У той же час перебудова в еритроцитарних мембранах є одним із чинників виникнення анемії (Гуніна Л.М., 2006), яка найбільш адекватно віддзеркалює таким показником гематологічного гомеостазу як вміст еритроцитарного гемоглобіну. Слід відмітити, що за дії важких металів більшість показників стану еритроцитів залежить від їхньої кількості, адаптація відбувається всередині самої системи і не керується командами з більш високого ієрархічного рівня. Інтерференція двох стресів (фізичного та хімічного) у даному випадку супроводжується взаємним послабленням окремих ефектів. Хоча комбінований вплив радіаційно-хімічних факторів призводить до зниження антиоксидантного захисту, але не відбивається на стабільності плазматичної мембрани еритроцитів. У той же час, не дивлячись на загальне зниження рівня іонізованого кальцію, перерозподіл іонів між еритроцитами та плазмою зберігається. До всього сказаного вище хотілося б додати, що кров швидко реагує на всі негативні фактори довкілля зміною своєї лейкоцитарної формули, що спостерігалося в наших дослідженнях. Більш детальний морфологічний аналіз крові тварин, що були під дією як опромінення, так і важких металів, дозволив виділити серед нейтрофілів клітини з гіперсегментацією ядра, яких ми ідентифікували як атипові форми нейтрофілів. У крові тварин, що підлягали радіаційному впливу, зменшилася кількість природних клітин-кілерів, що є ознакою зниження неспецифічного імунітету. Таким чином, екопатогенні фактори довкілля впливають не тільки на кількісні показники крові, але і на якісні і це дозволяє зробити висновок про інформативність морфологічного дослідження клітин крові тварин. Головний мозок характеризується високою диференціацією морфологічних структур та низькою проліферативною здатністю клітин, частіш за все його розглядають як радіорезистентний орган (Кудряшов Ю.Б., 2000). Разом з тим в діапазоні низьких доз ЦНС відрізняється виключною функціональною радіочутливістю, що пов’язують із змінами в системі регуляції метаболічних процесів. Крім того, від дії токсикантів головний мозок надійно захищений гематоенцефалічним бар’єром. Але все ж таки реалізація токсичної дії більшості речовин здійснюється через ЦНС, внаслідок чого ураження організму на перших порах зумовлено функціональними зсувами, які можуть носити як зворотній, так і незворотній характер (Авцин А.П. и др., 1991, Скальный А.В. и др.,2000, Ferner D.J., et al., 2005, Roussel A.M. et al., 2000). У нашій роботі встановили, що низькоінтенсивне опромінення призводить до суттєвого (приблизно у 2 рази) зниження ЗАА в усіх досліджених відділах головного мозку. Зниження пасивних потоків калію, утримання балансу активного і пасивного транспорту і, як наслідок, високої ефективності функціонування Na,K-насосe може бути доказом збереження цілісності плазматичної мембрани нервових клітин під дією субхронічного низькоінтенсивного опромінення у малих дозах. Крім того, це дає змогу припустити, що зниження активного транспорту іонів викликано не дисфункцією систем протиградієнтного переносу іонів, а лімітом енергетичних ресурсів клітини (рис. 8). Всі ці зміни на молекулярно-клітинному рівні впливають на функціональний стан центральної нервової системи, біоелектричну активність та прояв ВНД (рис. 9). Цілком імовірно, що тварини цієї групи характеризуються підвищеною спонтанною руховою активністю, розвитком стану тривожності, що є проявом процесів невротизації. Рис. 8 Ймовірна схема участі систем транспорту K+ і утримання про-/антиоксидантного балансу в адаптації нервових клітин до дії екопатогенних факторів. Примітки: – зв’язки, що характерні для дії всіх вивчених чинників, ? за умов впливу субхронічного низькоінтенсивного опромінення; – за умов впливу солей важких металів, – за умов комбінованого впливу радіації та солей важких металів. Ми припускаємо, що встановлене збільшення просторової невпорядкованості біопотенціалів мозку у опромінених тварин може бути наслідком переходу до нелінійних, складних полісинаптичних взаємодій, на включення нових нервових елементів (синапсів, нейронів). Цей тип реакції можна умовно назвати „кірковим” і він проявляється у емоційній збудливості тварин (Середенин С.Б. и др., 2003). Збільшення спектру потужності на високих частотах, з одного боку, може свідчити про перехід діяльності мозку при опроміненні у режим максимальних енергетичних витрат на процеси найбільш складної переробки інформації, наслідком чого є активна стратегія поведінки, підвищення орієнтовано-дослідницької активності тварин. З іншого боку, недостатність енергетичних ресурсів, компенсується економією у затратах на довільні рухові реакції, наслідком чого є посилення вичікувальної стратегії поведінки, яка проявляється у збільшенні кількості та тривалості грумінгу і у зменшенні горизонтальної компоненти рухової активності. Отримані дані, з одного боку, підтверджують факти функціональної чутливості мозку до малих доз радіації, а з іншого – пояснюють явище радіостійкості ЦНС у порівнянні із іншими органами. Рис. 9 Ймовірна схема зв’язку систем транспорту K+ і біоелектричної активності та поведінки тварин в умовах дії екопатогенних факторів. Примітки: – зв’язки, що характерні для дії всіх вивчених чинників, ? за умов впливу субхронічного низькоінтенсивного опромінення; – за умов впливу солей важких металів, – за умов комбінованого впливу радіації та солей важких металів; ВСП – відносна спектральна потужність. У щурів, що вживали воду, навантажену солями важких металів, відмічали значне зниження рівня ЗАА у тканинах головного мозку. Дослідження впливу солей важких металів на транспортні процеси у зрізах кори головного мозку дало підставу припустити, що важкі метали змінюють осмотичну резистентність нейронів. Це в свою чергу впливає на підвищення пасивних потоків калію на фоні зниження як абсолютного значення активного транспорту, так і його ефективності. Дослідження біоелектричної активності різних відділів головного мозку щурів цієї групи показали, що у неокортексі відбувається послаблення б-подібного ритму, це може свідчити про перехід ЦНС у режим, пов'язаний із більшим автоматизмом функціонування. Особливий характер змін відмічали у гіпоталамусі, що може бути проявом розвитку психовегетативних синдромів (Вейн А.М., 1998) за рахунок підсилення симпатичних та пригнічення парасимпатичних ефектів під дією важких металів. Наслідком вищезазначених змін у тварин цієї групи є підвищена загальна рухова активність, знижене відчуття страху, розвиток агресивності. Разом з цим поведінка тварин відрізнялася також більшим тривалим часом завмирання на одному місці, що є наслідком виснаження нервових центрів у результаті гіперактивності тварин. Метушливе переміщення дослідних тварин з одного променя в інший, збільшення кількості помилок у радіальному лабіринті, свідчать про відсутність у тварин чітко визначеної стратегії руху, яка притаманна контрольним тваринам. Комбінована дія двох екопатогенних факторів збільшує пасивний транспорт через плазматичну мембрану та його частку від вихідного рівня. Одночасно спостерігається пригнічення протиградієнтного транспорту калію у зрізах кори головного мозку щурів та зниження ефективності Na,K-насосу. Всі ці ефекти супроводжуються значним зниженням рівня загальної антиокиснювальної активності, що свідчить про суттєвий зсув про-/антиоксидантного балансу у відділах мозку, але рівень МДА при цьому утримується, незважаючи на значні зміни антиоксидантного статусу нервових клітин. Ми припустили, що утримання балансу відбувається за рахунок факторів, які знаходяться поза нервовою тканиною, що може свідчити про більш досконаліший регуляторний механізм найскладніших структур мозку, що необхідно для підтримання функціонування всього організму в умовах “екологічного” пресингу. За значеннями показників ВСП у більшості відділів головного мозку встановлено збагачення спонтанної біоелектричної активності високочастотними складовими, що свідчить про активацію процесів головного мозку (Зенков Л.Р., 2001). Таким чином, ми можемо припустити, що дія радіаційно-хімічних факторів, з одного боку, призводить до порушень системи стабілізації вільнорадикальних процесів у структурах мозку, що виявляється у накопиченні продуктів ПОЛ, зниженні активності системи антиоксидантного захисту, порушенні фізико-хімічних властивостей мембран нейронів і, таким чином, призводить до патологічної модифікації їхньої функції. З іншого боку, довготривала гіперактивація нейронів може відбиватися у виснаженні антиоксидантної системи, наслідком чого є посилення утворення радикалів, при цьому ферменти антиоксидантного захисту гліальних клітин включаються у процес у більш віддалені строки і обумовлюють довготривалу адаптацію нейронів до гіперактивації (Фльоров М.О., та ін, 2004). Отже, центральні механізми явищ, що спостерігали в умовах дії екопатогенних факторів, поєднують сукупність змін метаболізму та функцій нейронів, які пов’язані зі змінами у системі антиоксидантного захисту і з модуляцією біоелектричної активності головного мозку. Поведінка тварин цієї групи характеризувалась невпорядкованою, метушливою активністю з підвищеним горизонтальним компонентом рухової активності, що є свідченням активації нервових процесів на рівні ЦНС і нервового напруження та тривожності (Кулуев А.В., 1998), які супроводжується підвищенням альфа- та бета-активності у електрокортикограмі. Механізм подібної активної поведінки тварин, з одного боку, можна пояснити утриманням стану збудження у результаті зсуву трансмембранного потенціалу у бік Na-потенціалу і пригніченням активності Na,K-насосу. З іншого боку, в основі підвищеної локомоторної активності тварин може лежати те, що під дією радіаційно-хімічних факторів спектральна потужність набуває поліморфного характеру у більшості вивчених відділах головного, що свідчить про автоматичне функціонування ЦНС і не передбачає виконання складних операцій. Велика кількість помилок при тестуванні у 8-променевому лабіринті свідчить про низьку ефективність виконання завдання і погіршення пам’яті у щурів, які знаходилися під впливом екопатогенних чинників. Наші дослідження показують, що бджолине обніжжя і препарат мікроводорості Spirylina platensis – ефективні адаптогени природного походження (Шендеров С. и др., 1985, Бекетов В. Н. и др., 2003, Горбань Е. Н. и др., 2002), вони підвищують адаптивні системи організму, що зазнав окремого та комбінованого впливу радіаційно-хімічних агентів (Горбань Е. Н. и др., 2003, Постригач Н. О., 2001). Взагалі можна сказати, що природні адаптогени змінюють модуляцію біоелектричної активності та призводять до нормалізації у бік контролю співвідношень низько- та високочастотних складових електрограм тварин, що знаходяться під дією екопатогенних факторів. Взагалі ми вважаємо, що активні фармакологічні компоненти, які входять до складу адаптогенів, впливають на патерн електричної активності відділів головного мозку, впливаючи на механізми найважливіших нейротрансмітерних та нейромодуляторних систем, у частковості катехоламінергічних (Конарьова І.Н., 2006). Але механізм дії цих препаратів дещо різний. Препарат Spirylina platensis сприяє корекції радіаційних і радіаційно-хімічних зсувів в метаболізмі та функціях, не порушуючи гомеостаз організму, тобто має ощадливий механізм захисту. Бджолине обніжжя підвищує енергетичні процеси у клітині, впливає на ефективність роботи Na,K-насосу. Висновки 1. Особливою рисою всіх впливів є приорітет, який (за дії несприятливих чинників) приділяється регуляції перекисних процесів у корі головного мозку; з цією метою відбувається перерозподіл антиоксидантних ресурсів у організмі, в основному за рахунок легко відновлювальних компонентів крові. Наявність високих рівнів кореляцій між різними рівнями організації організму свідчить про розбалансованість “налагоджених” процесів і розвиток нових пристосувальних реакцій в умовах впливу несприятливих чинників довкілля. 2. За дії опромінення в дозі 0,15 Гр спостерігається підвищення загальної рухової активності щурів як результат розвитку процесів збудження у ЦНС, що свідчить на користь теорії гормезису. За дії більш високої дози ? 0,25 Гр процеси збудження та активації у ЦНС доповнюються проявом стану тривоги. Вплив суміші солей важких металів (свинцю, кадмію, кобальту, міді, цинку) у реальній дозі для промислово навантаженого Придніпровського регіону (по 2 ГПК для поверхневих вод) веде до розвитку процесів невротизації у ЦНС, при цьому у наслідок гіперактивності тварин відбувається виснаження нервових центрів, про що свідчить подовження періодів нерухомості тварин. Поведінка тварин, що знаходилися під комплексним радіаційно-хімічним впливом характеризується невпорядкованою, метушливою активністю. Отримані дані є свідченням активації нервових процесів на рівні ЦНС і нервового напруження та тривожності. Під впливом всіх екопатогенних чинників спостерігається погіршення короткотривалої пам’яті. 3. Встановлено ускладнення просторового патерну сумарної біоелектричної активності мозку у опромінених тварин, що вказує на перехід до нелінійних, складних полісинаптичних взаємодій. Цей тип „кіркової” реакції проявляється у емоційній збудливості тварин. У щурів, що знаходяться під впливом суміші солей важких металів, встановлено послаблення відносної спектральної потужності біоелектричної активності у б-діапазоні у більшості відділів головного мозку. Послаблення б-подібного ритму неокортекса свідчить про порушення кірково-підкіркових взаємовідносин, що проявляється у привалюванні автоматизованих метушливих рухів щурів. При комбінованому радіаційно-хімічному впливі збагачення спонтанної біоелектричної активності мозку високочастотними складовими свідчить про активацію головного мозку. При цьому відмічена підвищена чутливість дорсального гіпокампа до дії комплексу екопатогенних факторів. 4. Під впливом низькоінтенсивного опромінення в дозі 0,25 Гр пасивні та активні потоки іонів калію у зрізах кори головного мозку щурів знижуються, проте ефективність активного транспорту по відношенню до пасивного дорівнює контрольній величині. Це є суттєвим для стабілізації іонного гомеостазу в умовах характерного для опроміненого організму стану гіпоергозу і є доказом збереження цілісності плазматичної мембрани нервових клітин. Солі важких металів підвищують пасивні потоків калію у клітинах кори головного мозку на фоні зниження як абсолютних значень, так і ефективності активного транспорту, що є свідченням напруженого стану адаптаційно-компенсаторної системи. Комбінована дія двох екопатогенних факторів збільшує дифузію іонів калію через плазматичну мембрану, пригнічує активний транспорт та ефективність роботи Na,K-насосу у переживаючих зрізах кори головного мозку. 5. Встановлено суттєві кількісні та якісні (серед нейтрофільних лейкоцитів зареєстровані гіперсегментовані атипові форми) зміни лейкоцитарної формули крові тварин, що знаходилися під впливом екопатогенних чинників. Виявлено зменшення кількості природних кілерів за умов дії радіації ? на 15 %, за комплексного впливу радіаційно-хімічних чинників ? на 58 %. 6. За дії опромінення регуляція кальцієвого гомеостазу відбувається із залученням механізму еритропоезу. Під дією важких металів зменшується кількість іонізованого кальцію у плазмі та збільшується в еритроцитарній масі. За комбінованого радіаційно-хімічного впливу відмічається загальне зниження рівня іонізованого кальцію, але при цьому перерозподіл іонів між еритроцитами та плазмою зберігається. 7. За окремої дії екопатогенних чинників спостерігається зниження рівня загальної антиокиснювальної активності майже в усіх органах і тканинах, що свідчить про пригнічення антиоксидантного захисту, яке корелює з розвитком оксидативного стресу. За комбінованої дії чинників відмічається ефект підвищення активності системи антиоксидантного захисту у більшості вивчених органів і тканин, порівняно до їх окремого впливу, що свідчить про антагонізм радіаційних і хімічних факторів. 8. Бджолине обніжжя та препарат мікроводорості Spirylina platensis є ефективними адаптогенами природного походження, як за окремого радіаційного і хімічного так і за комбінованого радіаційно-хімічного навантаження на організм – підвищують антиоксидантні резерви організму, позитивно впливають на системи транспорту іонів та на систему крові, призводять до нормалізації у бік контролю співвідношень низько- та високочастотних складових електрограм. Список робіт, опублікованих за темою дисертації Дворецкий А.И, Егорова Е.Г., Севериновская Е.В., Дамосакин П.Ф., Левицкий О.Б. Вклад радионуклидного загрязнения продуктов питания в формирование радиационной нагрузки на организм // Сб. научных трудов ДГУ "Регуляция в живых системах". Дн-вск, ДГУ, 1998.- С.48-50. (Здобувачу належить аналіз літературного матеріалу, проведення експериментальної частини та оформлення роботи). Дворецкий А.И., Егорова Е.Г., Зайченко Е.Ю., Севериновская Е.В. Комбинированные воздействия внешнего облучения в малой дозе и загрязнителей питьевой воды на прооксидантные и антиоксидантные процессы в организме // Вісник Дніпроп. університету, “Біологія. Екологія”. ? Вип. 10. – Д.: ДНУ. ? 2002. – Т.2 ? С. ? 174-179. (Здобувачем проведено експериментальну частину роботи, обробку отриманих результатів, оформлення роботи). Зайченко О.Ю., Севериновська О.В., Дворецький А.І. Окремий та сумісний вплив техногенних чинників та адаптогену на перекисні процеси в організмі // Вісник Дніпроп. університету. “Біологія. Екологія”. ? Вип.11 – Д.: ДНУ. ? 2003. Т.2. ? С. 52-56. (Здобувачу належить аналіз літературного матеріалу, проведення експериментальної частини та оформлення роботи). Зайченко О.Ю., Севериновська О.В., Дворецький А.І., Григорова М.О. Вплив деяких полютантів води на перекисні процеси в крові та органах тварин // Вісник Дніпроп. університету, “Біологія. Екологія”. ? Вип. 12. – Д.: ДНУ. ? 2004. – Т. 1.- С. 62-66. (Здобувачем проведено експериментальну частину роботи, обробку отриманих результатів, оформлення роботи). Севериновская Е.В., Зайченко Е.Ю., Дворецкий А.И. Системы трансмембранного переноса ионов при радиационно-химической нагрузке на организм // Вісник Дніпроп. університету, “Біологія. Екологія.”. ? Вип. 13. – Д.: ДНУ – 2005. ? № 3/1.– С.240-244. (Здобувачу належить аналіз літератури, проведення експериментальної частини, обробка отриманих даних). Севериновська О.В., Лагутіна Т.М., Зайченко О.Ю., Дворецький А.І. Функціональний стан печінки за умов радіаційно-хімічного впливу // Вісник Дніпроп. університету, “Біологія. Екологія”.? Вип. 13. – Д.: ДНУ. – 2005. ? № 3/2.- С.168-175. (Здобувачу належить аналіз літературного матеріалу, проведення експериментальної частини, обробка отриманих даних та їх обговорення). Севериновська О.В., Зайченко О.Ю., Дворецький А.І. Оцінка радіаційно-хімічного впливу за показниками периферичної крові щурів // Проблеми радіаційної біології та медицини. – К.:НЦРМ. – 2005. ? Вип. 11. ? С. 723-730. (Здобувачу належить аналіз літературного матеріалу, проведення експериментальної частини, обробка та обговорення отриманих даних). Севериновська О.В., Григорова М.О. Вплив бджолиного пилку на систему антиоксидантного захисту організму в умовах радіаційно-токсикологічного навантаження // Вісник Дніпроп. університету, “Біологія. Екологія”. ? Вип. 14. – Д.: ДНУ. – 2006. – № 3. ? С.150-155. (Здобувачу належить формулювання основних завдань експерименту, участь у проведенні експериментальної частини, консультації щодо аналізу отриманих даних, участь у оформленні роботи). Севериновська О.В., Касимова К.І. Оцінка стану ВНД опромінених тварин за поведінковими реакціями // Вісник Дніпроп. університету, “Біологія. Екологія”. ? Вип. 14. – Д.: ДНУ. – 2006. ? № 3/1. ? С. 177-182. (Здобувачу належить формулювання основних завдань експерименту ,аналіз літературного матеріалу, проведення експериментальної частини, обговорення отриманих результатів, оформлення роботи). Мельнікова О.З., Севериновська О.В. Зміни вищої нервової діяльності і трансмембранних потоків калію в нейронах кори головного мозку щурів при споживанні ними солей свинцю з питною водою // Вісник Запорізького національного університету, “Біологічні науки”. – Запоріжжя: ЗНУ. ? 2006. – № 1. ? С. 134-139. (Здобувачу належить аналіз літературного матеріалу, проведення експериментальної частини, обробка, описання та обговорення отриманих даних). Севериновська О.В. Клітинний склад й антиоксидантні властивості крові щурів при моделюванні екологічного навантаження на організм // Вісник проблем біології і медицини. – Полтава:УМСА. ? 2006. ? Вип.1.- С.42-50. Севериновська О.В., Литвин Ю.П. Роль бджолиного пилку у відновленні складу й морфології клітин крові, регуляції їх функцій за дії екопатогенних чинників // Вісник проблем біології і медицини. – Полтава:УМСА. ? 2006. ? Вип.2. ? С.295 – 299. (Здобувачу належить аналіз літературного матеріалу, проведення експериментальної частини, обробка та обговорення отриманих даних). Севериновська О.В. Сумарна біоелектрична активність різних структур головного мозку щурів в умовах низькоінтенсивного опромінення // Вісник проблем біології і медицини. – Полтава:УМСА. ? 2006. – Вип. 4. – С.23-27. Севериновська О.В., Григорова М.О., Зайченко О.Ю., Рибальченко В.К. Вплив екопатогенних чинників довкілля на систему антиоксидантного захисту у відділах головного мозку щурів // Фізіологічний журнал. ? 2006. ? Т.52, № 6. ? С.85-92. (Здобувачу належить аналіз літературного матеріалу, проведення експериментальної частини, обробка та обговорення отриманих даних, оформлення роботи). Севериновская Е.В., Григорова М.А. Касымова К.И. Особенности ВНД и биоэлектрической активности головного мозга крыс при влиянии низкоинтенсивного хронического облучения // Ученые записки Таврического национального университета им. В.И.Вернадского, “Биология, химия”. Симферополь: ТНУ. ? 2006. ?Т. 19. (58), №3. – С. 61-70. (Здобувачу належить проведення експериментальної частини, обробка та обговорення отриманих даних). Севериновська О,В., Зайченко О.Ю., Григорова М.О. Застосування при-родного адаптогену для корекції зсувів про-/антиоксидантного балансу в організмі // Клінічна та експериментальна патологія – 2006. ? Т.5, № 1. ? С. 114-117. (Здобувачу належить проведення експериментальної частини, обробка та обговорення отриманих даних). Севериновская Е.В., Зайченко Е.Ю., Дворецкий А.И. Трансмембранные потоки К+ в коре головного мозга при радиационном воздействии и в условиях модификации // Радиационная биология. Радиоэкология. ? 2007. ? Т.47, № 1. – С. 117-124. (Здобувачу належить проведення експериментальної частини, обробка та обговорення отриманих даних, оформлення статті). Касимова К.І., Севериновська О.В. Оцінка особливостей поведінки тварин за дії важких металів // Науковий вісник Волинського державного університету ім. Лесі Українки.- Луцьк: РВВ “Вежа” ВДУ ім.Лесі Українки. ? 2006. ?  № 5. ? С. 18-21. (Здобувачу належить аналіз літературного матеріалу, обробка та обговорення отриманих даних). Severinovskaya E. V., Zaychenko E.Y., Rybal’chenko V.K. Influence of the difficult environment on an organism homeostasis control // Екологія та ноосферологія. ? 2006. – Т.17, № 3-4. с.86-96. (Здобувачу належить аналіз літературного матеріалу, проведення експериментальної частини, обробка та обговорення отриманих даних). Севериновская Е.В., Зайченко Е.Ю. Оценка функционального состояния клеточных мембран при хроническом облучении организма // Успехи современной биологии – 2007. Т.127. ? № 3. – С. 283-292. (Здобувачу належить аналіз літературного матеріалу, проведення експериментальної частини, обробка та обговорення отриманих даних, оформлення статі). Севериновська О.В., Григорова М.О., Зайченко О.Ю., Касимова К.І., Дворецький А.І., Рибальченко В.К. Вивчення впливу модельної суміші важких металів на основні функції центральної нервової системи //Фізіологічний журнал. – 2007. ?№ 2. ? С.20-31. (Здобувачу належить аналіз літературного матеріалу, проведення експериментальної частини, оригінальний підхід до обробки та обговорення отриманих даних, оформлення статті). Севериновська О. В., Зайченко О. Ю., Рибальченко В.К., Пахомов О.Є. Функціональний стан ЦНС та ВНД за умов комбінованого впливу низькоінтенсивного опромінення та солей важких металів //Доповіді Національної академії наук України ? 2007 – № 8.- С. 165-169. (Здобувачу належить аналіз літературного матеріалу, проведення експериментальної частини, обробка та обговорення отриманих даних, оформлення статті). Дворецький А.І., Севериновська О.В., Слабоспицька О.В. Екологічна оцінка якості поверхневих вод в районі основних водозаборів м. Дніпропетровська // Воп-росы химии и химических технологий. ? 2001 – № 2.- С. 194-198. (Здобувачу належить аналіз літературного матеріалу, проведення експериментальної частини, обробка та обговорення отриманих даних у вигляді статті). Dvoretsky A.I., LyashenkoV.I., Egorova E.G., Belokon A.S., Zaychenko E.Yu., Severinovskaya E.V. Radon in the region of primary nuclear-technical cycle and its effects on population health // Proc. the 3rd Eurosymposium on Protection against Radon. ? Belgium, 2001. ? Р.112-117. (Здобувачу належить аналіз літературного матеріалу, проведення експерментальної частини, оформлення роботи). Севериновська О.В., Дворецький А.І., Єгорова О.Г., Зайченко О.Ю. Поєднаний вплив важких металів та іонізуючого опромінення низької інтенсивності на рівень ферментативного антиоксидантного захисту клітин // Проблеми радіаційної медицини та радіобіології. – К.:НЦРМ. – 2003. ? Вип. 9. - С. 115-119. (Здобувачу належить аналіз літературного матеріалу, проведення експериментальної частини, обробка та обговорення отриманих даних). Дворецкий А.И., Зайченко Е.Ю., Егорова Е.Г., Севериновская Е.В. Эффекты совместного действия малой дозы фракционированного облучения, меди и кобальта на уровень МДА в крови крыс // Тр. IV съезда по радиационным исследованиям – М.: Изд-во Российского ун-та дружбы народов, 2001. –Т.2. – С. 386 Дворецький А.І., Севериновська О.В., Егорова О.Г., Зайченко О.Ю. Реакумуляція К+ за комбінованої дії на щурів опромінення в низькій дозі і суміші важких металів // Український біохімічний журнал. ? 2002. ? № 4б(додаток 2). – С. 219. Severinovskaya E.V., Zaychenko E.Yu., Dvoretsky A.I., Grigorova M.A., Kasymova E.I. Molecular-cellular mechanisms of disturbances of higher nervous activity under influence of low-dose ionizing radiation // Proc. First Int. Interdisciplinary Congress “Progress in Neuroscience for Medicine and Psychology” – 2005 – P.139-141. Севериновська О.В., Дворецький А.І., Зайченко О.Ю. Оцінка радіаційно-хімічного впливу за показниками периферичної крові щурів // Мат. Міжнар. конф. „Радіобіологічні ефекти: ризики, мінімізація, прогноз” ? Київ, 2005. ? С.61-62. Зайченко Е.Ю., Севериновская Е.В., Дворецкий А.И., Григорова М.А Нарушение про-/антиоксидантного баланса под влиянием загрязнения воды солями меди и кобальта // Мат. Междунар. конф. “Актуальные проблемы экологической физиологии, биохимии и генетики животных”. ? Саранск, 2005. ? С.72-73. Касимова К.І, Севериновська О.В. Модельні дослідження впливу солей кадмію в дозі 2 ГДК на вищу нервову діяльність лабораторних щурів // Фізіологічний журнал. – 2006. ? Т.52, №2 – С. 38. Севериновська О.В., Григорова М.О. Радіаційно-хімічний вплив на систему антиоксидантного захисту різних відділів головного мозку щурів. // Фізіологічний журнал. – 2006. ? Т.52, №2. – С.55-56. Лагутіна Т.М., Губанова Н.Л., Севериновська О.В. Особливості функціонування печінки за біохімічними показниками крові у ліквідаторів аварії на ЧАЕС, що мешкають в Придніпровському регіоні // Фізіологічний журнал. ? 2006. – Т.52, №2 – С. 191-192. Севериновская Е.В., Григорова М.А., Зайченко Е.Ю. Роль пчелиной пыльцы в коррекции радиационно-химических факторов на головной мозг крыс // Тр. V съезда по радиационным исследованиям. – М, 2006. – Т.2. – С. 53 Severinovskaya E.V., Zaychenko E.Yu., Dvoretsky A.I., Grigorova M.A. Research of mechanisms of radiation-chemical influence on the homeostasis regulation of brain cells // Proc. Second Int I Interdisciplinary Congress “ Neuroscience for Medicine and Psychology” – 2006. – P. 159-161. Севериновская Е.В., Зайченко Е.Ю., Дворецкий А.И. Влияние радиационно-химических факторов на уровень ионизированного кальция в цельной крови крыс // Биологические эффекты малых доз ионизирующей радиации и радиоактивное загрязнение среды. – Сыктывкар, 2006 – С. 169-171. Севериновская Е.В., Зайченко Е.Ю., Дворецкий А.И., Касымова Е.И., Григорова М.А.. Цапко Т.М. Механизмы биологических эффектов малых доз ионизирующей радиации // Мат. Міжнар. науково-практ. конф. “Віддалені наслідки впливу іонізуючого випромінювання” ? Київ, 2007. – С. 56-58. Анотація Севериновська О.В. Механізми реалізації адаптаційно-компенсаторних реакцій організму за умов дії екопатогенних чинників. – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора біологічних наук за спеціальністю 03.00.13-фізіологія людини і тварин. – Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2008. Дисертація присвячена вивченню молекулярних і функціональних механізмів порушень і розвиту адаптаційно-компенсаторних реакцій за окремої і сумісної дії чинників радіаційно-хімічної природи і можливості використання природних препаратів Spirylina platensis і бджолиного пилку для корекції цих порушень. Встановлено, що на субхронічний вплив підвищеної у порівнянні з фоновим рівнем дози опромінення організм відповідає цілісно, залучивши всі можливі ресурси. Серед приоритетних реакцій – утримання балансу активних і пасивних потоків К+ на мембранах нервових клітин, а також стимуляція еритропоезу, що необхідно для збереження гомеостазу всього організму. За дії важких металів більшість показників стану еритроцитів залежить від їх кількості, адаптація відбувається всередині самої системи. Солі важких металів зумовлюють розвиток незворотних змін у іон-транспортній системі у клітинах кори головного мозку, що є причиною створення напруженого стану. Комбінований радіаційно-хімічний вплив супроводжується взаємним послабленням окремих ефектів. Ключові слова: субхронічне опромінення, важкі метали, антиоксидантний захист, біоелектрична активність, тренсмембанний перенос іонів. Аннотация Севериновская Е.В. Механизмы реализации адаптационно-компенсаторных реакций организма в условиях действия экопатогенных факторов. – Рукопись. Диссертация на соискание научной степени доктора биологических наук по специальности 03.00.13 ? физиология человека и животных. – Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Киев, 2008. Диссертация посвящена изучению молекулярных и функциональных механизмов нарушений и развития адаптационно-компенсаторных реакций на разных уровнях организации живого как при отдельном, так и при совместном действии факторов радиационно-химической природы, а также возможности использования природных препаратов Spirylina platensis и пчелиной пыльцы для коррекции этих нарушений. Установлено, что центральные механизмы объединяют совокупность изменений метаболизма и функций нейронов, которые связаны как с изменениями в системе антиоксидантной защиты, так и с модуляцией биоэлектрической активности головного мозга. При действии облучения в дозе 0,15 Гр отмечается повышение общей двигательной активности крыс, что является результатом развития процессов возбуждения в ЦНС и свидетельствует в пользу теории гормезиса. При действии пороговой дозы ? 0,25 Гр у животных вместе с развитием процессов возбуждения в ЦНС отмечается проявление тревоги. Установленное пространственное усложнение патерна биоэлектрических потенциалов мозга у крыс этой группы указывает на переход к нелинейным, сложным полисинаптическим взаимодействиям. Этот тип реакции, названный „корковым” проявляется в эмоциональной возбудимости животных. Также под влиянием облучения происходит уменьшение, как пассивных потоков ионов калия, так и активных. Одновременно установлена высокая эффективность активного транспорта по отношению к пассивному. Это может свидетельствовать о том, что в результате протекания адаптационно-компенсаторных процессов в нервных клетках происходит уравновешивание пассивных и активных потоков калия, что существенно для стабилизации гомеостаза в условиях характерного для облученного организма состояния гипоэргоза и может служить доказательством сохранения целостности плазматической мембраны нервных клеток в этих условиях. Влияние смеси тяжелых металлов (свинца, кадмия, кобальта, меди, цинка) в реальной дозе для промышленно нагруженного Приднепровского региона (по 2 ПДК для поверхностных вод) приводит к развитию процессов невротизации в ЦНС с истощением нервных центров. Ослабление б-подобного ритма неокортекса свидетельствует о переходе ЦНС в режим повышенного автоматизма функционирования, что отображается в гиперактивном хаотическом передвижении животных. Соли тяжелых металлов влияют на повышение пассивных потоков калия на фоне снижения эффективности активного транспорта, что является свидетельством напряженного состояния в адаптационно-компенсаторной системе. При комплексном действии радиационно-химических факторов происходит обогащение спонтанной биоэлектрической активности высокочастотными составляющими, что свидетельствует об активации ЦНС и развитии нервного напряжения. Установлено увеличение диффузии ионов калия через плазматическую мембрану на фоне существенного снижения противоградиентного транспорта и эффективности работы Na,K-насоса в переживающих срезах коры головного мозга. Под влиянием всех экопатогенных факторов происходит ухудшение кратковременной памяти. Кроме существенных количественных изменений лейкоцитарной формулы крови животных под влиянием радиационно-химических факторов установлено уменьшение количества природных клеток-киллеров, а среди нейтрофильных лейкоцитов зарегистрированы гиперсегментированные атипичные формы. Экопатогенные факторы, независимо от природы, значительно влияют на ионный кальциевый и про-/антиоксидантный балансы в плазме и эритроцитах. В условиях облучения, организм, привлекая все возможные ресурсы (в том числе и более высокие уровни регуляции) целостно отвечает стимуляцией эритропоэза, что необходимо для сохранения гомеостаза всего организма. При действии тяжелых металлов большинство показателей состояния эритроцитов зависит от их количества и состояния мембран, адаптация происходит внутри самой системы. Комбинированное радиационно-химическое влияние, в большинстве случаев, сопровождается взаимным ослаблением отдельных эффектов. Установлено, что пчелиная пыльца и препарат микроводоросли Spirylina platensis являются эффективными адаптогенами природного происхождения при радиационно-химической нагрузке на организм. Они, повышая антиоксидантные резервы организма, положительно влияют на системы транспорта ионов, модулируют биоэлектрическую активность, что отвечает ситуациям энергетической и информационной мобилизации. Приводят к нормализации низко- и высокочастотных составляющих биоэлектрической активности. Ключевые слова: субхроническое облучение, тяжелые металлы, антиоксидантная защита, биоэлектрическая активность, трансмембанный перенос ионов. Аnnotation Severynovs’ka O.V. The mechanism of the realization of adaptation-compensation reactions of an organism in conditions of action ecopathogenic factors. ? Manuscript. Dissertation for scientific degree of doctor of the biological sciences on specialty 03.00.13- Human and Animals Physiology. Taras Shevchenko Kiev National University, Kiev, 2008. The dissertation is devoted to studying of molecular and functional mechanisms of infringements and the developments of adaptation-compensation reactions at a molecular level and at the level of an organism, both at separate, and at joint action of the factors of the irradiation-chemical nature, and also an opportunity of the use of natural preparations of Spirylina platensis and beer pollen for the correction of these infringements. It has been determined that according subchronic influence of the doze of an irradiation raised in comparison with a background level an organism answers completely, involving all possible resources. Among priority reactions there is maintenance of balance of active and passive streams K+ on membranes of excitable cells, and also stimulation erytropoez, that is necessary for preservation of homeostasis of all an organism. At the action of heavy metals the majority of the parameters of the condition of erythrocytes depends on their quantity, adaptation occurs inside the system. The salts of heavy metals, changing osmotic resistency of membranes neurons cause development of irreversible changes in ion-transport system in the cells of a bark of a brain that is the reason of occurrence of an intense condition. The combined irradiation-chemical influence is accompanied by mutual easing of separate effects. Key words: subchronic irradiation, heavy metals, antioxidants protection, bioelectric activity, transmembran carry of ions.

Похожие записи