DisCollection.ru

Авторефераты и темы диссертаций

Поступления 14.01.2010

Материалы

загрузка...

Математическое моделирование морфофункционального состояния спинномозговых ганглиев при хроническом воздействии импульсов электромагнитных полей

Бугримов Даниил Юрьевич, 14.01.2010

 

продолжительности воздействия;

Изучить зависимость состояния перинейронального индекса от продолжительности и параметров воздействия иЭМП.

Определить коэффициент поражаемости СМГ по степени хромности и установить этапность их развития.

Построить математическую модель степени участия параметров иЭМП в реализации биоэффектов СМГ.

Научная новизна исследования

Использованный комплекс гистологических и статистических методов, позволил провести оценку морфофункционального состояния СМГ с экстраполяцией параметров иЭМП с человека на крыс в условиях, эквивалентных профессиональному стажу специалистов.

Разработанная методика подсчета перинейронального индекса в условиях воздействия иЭМП позволила получить комплексный ответ нейронов и глии периферического звена нервной системы.

Внедренный подход, с применением новых информационных технологий, позволил разработать метод оценки хромности СМГ и определить коэффициент поражаемости, повышающий объективность ответа.

Подтверждена направленность биоэффектов иЭМП в эксперименте по соотношению функциональных форм хроматина.

Практическая значимость работы

Разработанная в диссертации математическая модель степени участия параметров иЭМП в формировании биоэффектов на основе экспериментальных данных доказывает чувствительность СМГ к воздействию иЭМП и позволяет выявить некоторые параметры, не изменяющие состояние органа в условиях профессиональной деятельности.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту

Математическая модель степени участия параметров иЭМП в биоэффектах СМГ позволила выявить зависимость морфологических проявлений от степени их выраженности.

Возрастное снижение активности нейронов СМГ усиливается в условиях воздействия иЭМП.

Нейроглиальное окружение характеризуется более высокой чувствительностью по сравнению с нейронами и ранней реакцией на воздействие иЭМП.

Применение коэффициента поражаемости СМГ по степени хромности позволяет подтвердить полученные результаты при использовании других методов исследования.

Разработанная математическая модель морфофункционального состояния СМГ в условиях хронического воздействия иЭМП с различными параметрами определила степень их участия и может быть использована для оценки биологической эффективности других видов излучений.

Внедрение результатов в практику

Результаты исследования реализованы при разработке Санитарно-эпидемиологических правил и нормативов «Требования по защите персонала от воздействия импульсных электромагнитных полей» СанПиН 2.2.4.1329-03, утвержденных постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации №102 от 28.05.2003 г. (введено в действие с 25 июня 2003 г., регистрационный №4708 от 18 июня 2003 г.); «Рекомендаций по медицинскому обеспечению личного состава, эксплуатирующего испытательные установки – источники электромагнитных импульсов», утвержденных начальником Главного военно-медицинского управления Министерства обороны Российской Федерации 14.04.2003 г.; «Инструкции по мерам защиты личного состава от воздействия электромагнитных импульсов, генерируемых испытательными установками», утвержденных главным инженером в/ч 31600 3.04.2003 г.

Разработаны и внедрены 2 рационализаторских предложения: «Методика подсчета перинейронального индекса» № 724 и «Новый подход в оценке морфофункционального состояния спинномозгового ганглия по степени хромности нейронов» №803.

Апробация результатов исследования

Основные результаты исследования доложены на конференциях «Студенческая медицинская наука – 2003, 2004» (Воронеж), на пленарном заседании Российского Национального Комитета по защите от неионизирующего излучения Правительства РФ (Москва, 2004); на I и II Всероссийских Бурденковских студенческих научных конференциях (Воронеж, 2005, 2006 гг.); на научной конференции «Бабухинские чтения в Орле» (Орел, 2005г.); на XIII, XIV XV Международной конференции и дискуссионном научном клубе «Новые информационные технологии в медицине и экологии» (Украина, Гурзуф, 2005-2007 гг.); на 19-ой межрегиональной выставке здравоохранения (Воронеж, 2005г.); на III Международной конференции БИО-ЭМИ 2005 (Калуга); на I и II морфологической конференции «Должановские чтения» (Воронеж, 2005, 2006 гг.); на V-м съезде по радиационным исследованиям (Москва, 2006); на V Всероссийском симпозиуме “Война и здоровье: боевой стресс” (Москва, 2006г.); на 3-й научно-практической конференции «Инновационные направления в медицине» (Воронеж, 2007г.); на Международной конференции «Актуальные вопросы в современной медицине» (Украина, Харьков, 2007г.), на межкафедральной научной конференции ВГМА им. Н.Н. Бурденко (Воронеж, 2008 г.).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 19 научных работ: из них 13 в центральной печати, в том числе, 2 в рекомендованных ВАК РФ, перечень которых приведен в конце автореферата.

В работах опубликованных в соавторстве и лично диссертантом изучены, с применением статистических методов, морфофункциональное состояние нейронов [8,10,13,16,17,18] и нейроглии спинномозговых ганглиев [7,11,12,15] в хронобиологическом аспекте [3,14] и в связях с другими клеточными популяциями [1,2,3,4,9] в условиях хронического воздействия иЭМП, а также сделаны выводы о степени участия параметров иЭМП и поражаемости ганглия для создания практических рекомендаций по защите личного состава Вооруженных сил РФ от воздействия иЭМП [5,6] и предложены новые методы исследования с применением новых информационных технологий [19].

Структура диссертационной работы

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, результатов собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, списка литературных источников, приложения. Работа изложена на 158 страницах машинописного текста, содержит 8 фотографий, 73 таблицы, 6 рисунков. Список литературы включает 242 источника, из них – 199 отечественных и 43 зарубежных. Все материалы, представленные в диссертации, обработаны и проанализированы лично автором.

Материалы и методы исследования

Объектом изучения являлась 351 половозрелая белая беспородная крыса-самец с начальным возрастом 4 месяца. Масса тела животных варьировала от 130 г. до 230 г соответственно возрасту. Экспериментальная возрастная модель соответствовала от 4 до 14 месяцев, что эквивалентно профессиональному возрасту для персонала от 22 до 45 лет. В соответствии с планом эксперимента были сформированы группы животных. Для каждого срока эксперимента был определен свой возрастной контроль. (Табл. 1) Животных подвергали воздействию редко повторяющихся широкополосных высокоамплитудных импульсов электромагнитного поля ультракороткой длительности 15 / 40 нсек в течение 5, 7 и 10 месяцев. Уровни воздействующих импульсов электромагнитных полей подбирались таким образом, чтобы ПНТ в теле человека при его профессиональной деятельности была эквивалентна уровням токов в теле экспериментальных животных, и составила 0,37; 0,7; 0,8; 2,7 кА/м2. Эта градация дает адекватную возможность проведения как интерполяции, так и экстраполяции для других уровней ПНТ. Источниками, генерировавшими импульсы ЭМП, являлись установки ПК-4, ОМ-20Т «Ладога-М», ПК-5.

Распределение животных и их численность по группам

группы Плотность наведенных токов

(кА/м2) Периодичность

(и/н) Сроки облучения (мес)

Количество животных

1 0,37 50 9 9 9

4 0,7 50 9 9 9

7 0,8 50 9 9 9

10 2,7 50 9 9 9

13 БИОКОНТРОЛЬ 9 9 9

В связи со статической неопределенностью периодичности работы персонала в условиях воздействия фактора при моделировании, животные находились в свободном режиме передвижения, и количество импульсов, подаваемых в неделю на каждом уровне воздействия, составляло 50, 100 и 500, независимо от их дробности. Хронический эксперимент продолжался 10 месяцев. Забор биологического материала производили через 5, 7 и 10 месяцев после воздействия. Эвтаназию животных осуществляли декапитацией с предварительной наркотизацией. Протокол экспериментов в разделах выбора, содержания животных и выведения из опыта был составлен в соответствии с принципами биоэтики и правилами лабораторной практики, которые представлены в «Международных рекомендациях по проведению медико-биологических исследований и использованию животных» (1985) и приказе МЗ РФ № 267 от 19.06.2003г «Об утверждении правил лабораторной практики».