Динамика содержания железа, меди, свободных сульфгидрильных групп и глютатиона под действием микроволнового облучения

Сверхвысокочастотные электромагнитные поля (СВЧ ЭМП) являются одним из эффективных физических факторов воздействия на живые ткани организма и широко применяются в медицине для лечения многих заболеваний. С другой стороны, имеются данные о возможном повреждающем действии СВЧ ЭМП на организм у лиц, длительное время подвергающихся облучению.

Изучению влияния электромагнитных полей на организм посвящено немало исследований, однако в настоящее время еще нельзя дать исчерпывающего объяснения механизма их биологического действия. Микроволновое облучение, кроме его термического действия на живые ткани, вызывает также ряд физико-химических изменений.

В настоящем сообщении представлены данные об изменении содержания железа, меди, связанных с ними металлопротеидов и некоторых показателен окислительно-восстановительных процессов в организме при воздействии микроволнового облучения.

Исследования проведены на 100 крысах-самцах, которых подвергали дистанционному микроволновому облучению интенсивностью 160 мвт/см² по 10 мин в один сеанс. Исследуемые показатели определяли до облучения и на 7, 14, 21 и 28-й дни воздействия СВЧ электромагнитных полей.

Содержание железа, меди, насыщенность трансферрина сыворотки крови железом и активность церулоплазмина определяли колориметрически, сульфпидрильные группы — по модифицированной методике для малых количеств ткани, глютатион. Результаты исследований подвергали статистической обработке.

Исследования показали, что микроволновое облучение вызывает значительные нарушения в содержании изучаемых показателей в крови, сердце, почках и мозге крыс. Эти нарушения находятся в зависимости от продолжительности облучения.

При облучении достоверно снижается содержание железа в крови и сердце во все сроки исследования, повышается концентрация его в мозге и с 14-го дня воздействия в почках. Насыщенность трансферрина сыворотки крови железом достоверно снижается в первой половине опыта, затем увеличивается и на 28-й день облучения на 50% превышает исходный уровень (таблица).

Хроническое микроволновое облучение сопровождается резким (более чем на 50%) повышением уровня меди в крови и менее выраженным в мозге и сердце на протяжении всего эксперимента.

Содержание меди в почках достоверно снижается на протяжении всего опыта, достигая к 28-му дню облучения 0,34±0,01 мг% при норме 0,39±0,01 мг% на сырое вещество.

Изменения активности церулоплазмина сыворотки крови носили волнообразный характер: на 7-й день она достоверно снижалась, на 14-й и в особенности на 21-й дни облучения — повышалась (Р<0,001). К концу опыта активность церулоплазмина снова снизилась на 44%.

Исследования показали, что параллельно с изменением меди, железа и сопряженных с ними металлопротеидов при длительном микроволновом облучении имеются также значительные изменения биологически активных тиоловых соединений — свободных сульфгидрильных групп и восстановленного глютатиона, которые принимают активное участие в деятельности многих ферментов и являются важными показателями окислительно-восстановительных процессов в организме.

Как видно из данных таблицы, облучение СВЧ ЭМП вызывает достоверное повышение свободных сульфгидрильных групп в крови, почках и мозге на протяжении всего периода исследования. В сердце на 7-й день облучения количество свободных сульфгидрильных групп увеличивалось на 10,7%, затем в последующие сроки исследования достоверно уменьшалось, на 28-й день облучения до 0,77±0,04 ммоль/100 г ткани при норме 0,91 ±0,09 ммоль/100 мг ткани.

Содержание восстановленного глютатиона достоверно снижалось в крови с 14-го дня облучения (Р<0,001), а в сердце и мозге — во все сроки исследования. В почках достоверное снижение исследуемого показателя обнаружено в первые 14 дней, в последующие сроки наблюдалась тенденция к его нормализации.

Таким образом, обнаруженное у животных при воздействии СВЧ ЭМП снижение в крови концентрации железа и повышение меди свидетельствует о перераспределении микроэлементов между органами и кровью и отражает общую сложную реакцию организма на облучение. Очевидно, происходит перемещение исследуемых элементов из депо и крови в органы, в частности, как показали наши наблюдения, в сердце, мозг, почки. Увеличение количества меди в крови облученных животных может быть связано с гормональными сдвигами, раздражением симпато-адреналовой системы и повышенным поступлением в кровь катехоламинов, окисление которых связано с медьсодержащим белком церулоплазмином.

Одновременное увеличение в крови SH-групп и снижение уровня глютатиона, отражающих состояние межуточного обмена и тканевого дыхания, дополняя данные об изменении концентрапии меди, железа и сопряженных с ними металлопротеидов, также свидетельствуют о том, что под влиянием СВЧ ЭМП в организме развиваются метаболические сдвиги, активизируются окислительные процессы. SH-группы играют также роль в осуществлении действия симпато-адреналовых влияний.

Представленные данные свидетельствуют о том, что в механизме биологического действия СВЧ ЭМП определенное значение имеют изменения содержания и распределения меди и железа и связанных с ними металлопротеидов.