КОМБИНИРОВАННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ РЕНТГЕНОВСКОГО И
СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА КОСТНЫЙ МОЗГ

[Научные доклады высшей школы, сер. Биологические науки, 1969, 66 (6), с. 46-48]


Севастьянова Л.А., Потапов С.Л., Адаменко В.Г. Виленская Р.Л.

В опытах на .мышах исследовали воздействие на костный мозг рентгеновского излучения в комбинации с радиоизлучением миллиметрового диапазона. Показано, что предварительное воздействие полем высокой частоты ослабляет действие рентгеновского излучения.

Феномен увеличения резистентности к ионизирующему излучению при воздействии на организм сверхвысокочастотных (СВЧ) электромагнитных излучений описан в литературе (А.С. Пресман,1968). Показано (S.Michaelson, 1963), что предварительное облучение животных электромагнитными волна- ми сантиметрового диапазона в несколько раз снижает смертность от последующего воздействия ионизирующего излучения. Поскольку при лучевом поражении происходит разрушение клеток костного мозга, можно предположить, что при комбинированном воздействии полем СВЧ и рентгеновским излучением одной из причин, повышения выживаемости животных является меньшая степень поражения этих клеток.

Имеющиеся в литературе данные получены при использовании метрового, дециметрового и сантиметрового диапазонов длин волн. Мы исследовали воздействие рентгеновского излучения на костный мозг в комбинации с радиоизлучением миллиметрового диапазона.

  В опытах использовали 195 мышей-самцов (C57BlхCBA) F1 весом 32 г. Животных объединяли в следующие группы: 1-я группа − необлученные животные (контроль); 2-я группа − животные, подвергнутые облучению; 3-я группа − животные, облученные СВЧ с последующим рентгеновским облучением; 4-я группа − животные, подвергнутые воздействию рентгеновской радиации с последующим облучением полем СВЧ. Облучению подвергали правое бедро.
  Генератором излучения СВЧ миллиметрового диапазона служила лампа обратной волны типа ОВ-60012 с диапазоном электронной перестройки волны от 5,7 до 8,0 мм; максимальная мощность генератора в непрерывном режиме составляла около 200 мВт (М.Б.Голант и др., 1965). Облучение производили из рупорной антенны, соединенной гибким диэлектрическим волноводом с высокочастотным трактом и генератором. Мощность излучения изменяли при помощи термисторного моста, а длину волны определяли на основании дисперсионной характеристики лампы. Облучаемое животное помещали непосредственно под рупорной антенной, которую можно было перемещать в вертикальном направлении. Для уменьшения отражения электромагнитных волн от облучаемого объекта использовали согласующее устройство, позволяющее уменьшать коэффициент отражения до 0,1. Параметры излучения были следующими: длина волны 7,1 мм, плотность потока мощности 25 мв/см2, время облучения 1 ч. Площадь облучаемого участка составляла 1,8 см2. Рупорный выход генератора позволял производить локальное облучение. Длина волны 7,1 мм была выбрана в связи с тем, что в ходе ранее проводившихся исследований было выявлено значительное влияние излучений этой волны на некоторые биологические объекты.
  Рентгеновское облучение осуществляли на аппарате РУМ-7. Условия облучении: напряжение 30 кв, сила тока 13 ма кожно-фокусное расстояние 75 мм, мощность дозы 630 р/мин. Дозы облучения 700, 1400 и 2100 р.
  Исследовали общее число ядросодержащих клеток, находящихся в костном мозгу правого облученного и левого необлученного бедра, через 3 и 6 ч.; 1, 2, 3, 5 суток после воздействия, а также количество лейкоцитов в перифе- рической крови через 1 и 3 суток после воздействия

Полученные данные приведены на рисунках 1 и 2. Каждую экспериментальную точку определяли как среднее арифметическое (N) из измерений количества клеток костного мозга на одно бедро. Затем нормировали количество клеток у контрольных животных (N_o). Таким образом, по оси ординат отложено относительное количество клеток костного мозга (N/No). На всех точках кривой показана максимальная погрешность среднего (Э.Я.Граевский, 1959). При расчете оказалось, что для любой из точек она не превышает 5%.

Рисунок 1. Изменение количества клеток костного мозга
после воздействия поля сверхвысокой частоты и рентгеновского излучения в дозе 700 р:

1 − поле сверхвысокой частоты и рентгеновское облучение,
2 − рентгеновское облучение,
3 − рентгеновское облучение и поле сверхвысокой частоты.

На рисунке 1 (кривая 2) показано изменение величины отношения N/No во времени после локального рентгеновского облучения конечности в дозе 700 р. Через сутки отношение N/No уменьшается до 0,6 своей первоначальной величины. После этого начинается рост числа клеток, однако даже через 5 суток оно не достигает первоначального уровня.

При предварительном воздействии СВЧ (кривая 1) количество клеток костного мозга снижается не столь резко. Минимальное значение N/No составляет 0,83 вместо 0,6, и, как видно на рисунке 1, на протяжении всего времени наблюдения кривая 1 мало удаляется от нормы, т. е. предварительное воздействие СВЧ ослабляет действие рентгеновского излучения. Кривая 3 на рисунке 1, характеризующая величину N/No через сутки после воздействия рентгеновского облучения и СВЧ, лежит выше, чем в случае одного рентгеновского облучения. Через 2 суток величина N/No падает до 0,5 и затем постепенно восстанавливается. Кривая 3 все время идет ниже кривой 2.

Рисунок 2. Изменение количества клеток костного мозга через 24 ч
после воздействия поля сверхвысокой частоты и рентгеновского излучения в различных дозах:

1− поле сверхвысокой частоты и рентгеновское облучение,
2− рентгеновское облучение

С увеличением дозы рентгеновского излучения величина N/No падает более значительно, но и в этом случае предварительное воздействие полем СВЧ снижает эффект действия рентгеновского излучения (рис. 2), При облучении правого бедра в дозе 700 р число клеток костного мозга в необлученном бедре не уменьшалось. При облучении в дозах 1400 и 2100 р отношение N/No составило 0,75 и 0,65. Если животное предварительно подвергалось воздействию СВЧ, то величина N/No возрастала до 0,90 при дозе 1400 р и до 0,84 при дозе 2100 р.

Ослабление эффекта рентгеновского облучения под воздействием СВЧ-излучений миллиметрового диапазона представляется несколько неожиданным. В самом деле, электромагнитное поле миллиметрового диапазона затухает на значительно меньшей глубине, чем поле дециметрового и сантиметрового диапазонов. Однако энергия кванта в миллиметровом диапазоне выше энергии кванта в обычно используемых в биологии электромагнитных полях дециметрового и сантиметрового диапазонов.

Сейчас еще преждевременно обсуждать механизм комбинированного воздействия СВЧ миллиметрового диапазона и рентгеновского излучения на организм животного, так как для этого необходимо значительно больше экспериментальных данных.

В заключение авторы приносят благодарность за ценные советы проф. М. Б. Голанту и кандидату технических наук Э. А. Гельвичу.

Литература

Голант M. Б., Bиленская Р.Л., Зюлина Е.А., Каплун 3.Ф.
Серия широкополосных генераторов малой мощности миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов волн. − Приборы и техника эксперимента, 1965, № 4. с. 136-139.
Граевский Э.Я. Радиобиология и радиационная медицина. − М.: Атомиздат, 1959, том 5.
Пресман А.С. Электромагнитные поля и живая природа. − М.: Изд-во “Наука”, 1968, 288 с. 
Michaelson S. The influence of microwaves on ionizing radiation exposure. − Aerospace Med., 1963, vol. 34, p. 111-115.

Рекомендована Институтом экспериментальной и клинической онкологии АМН СССР и Научно-исследовательским институтом Министерства электронной промышленности.  

                              Поступила 7 февраля 1969 г