Как и другие виды энергии, энергия неионизирующего излучения обладает достаточным потенциалом для взаимодействия с биологическими системами. Для радиочастоты и микроволнового излучения основным механизмом взаимодействия является нагревание. Однако наибольший интерес для исследователей представляет их неспецифическое действие при излучении низкой интенсивности, которое реализуется на уровне энергоинформационного обмена [Бецкий О. В. и др., 2001, Ковалев А. А., 2002, Николаев А. А. и др., 2004].
Наиболее перспективным в этом направлении являются микроволны миллиметрового диапазона. Изучение влияния миллиметрового излучения на функциональное состояние репродуктивной системы является актуальным, но крайне малоисследованным направлением и требует дальнейшей разработки [Субботина Т. И. и др., 2002, Сухова И. В. и др., 2003].
Целью нашей работы стало исследование влияния электромагнитного излучения низкой интенсивности миллиметрового диапазона на резистентность мембран сперматозоидов человека.
В работе были использованы эякуляты 28 фертильных мужчин.
Эякуляты после полного разжижения были разделены на две части, одну из которых использовали для контроля, а другую для опыта.
Опытные образцы подвергались воздействию электромагнитного поля, имеющего следующие характеристики: длина волны l = 7,1 мм, частота f = 42,194 ГГц, плотность мощности P = 0,1 мВт×см-2.
Для создания поля с заданными характеристиками был использован генератор монохроматических электромагнитных волн «Явь-1-7,1». Время экспозиции - 30 минут.
Затем и в контрольных, и в опытных образцах проводилось определение резистентности сперматозоидов к уксусной кислоте по методу Джоела [Николаев А. А., Луцкий Д. Л., 1999]. Для этого сперму разводили 0,5 % раствором уксусной кислоты в соотношении 1:1 и инкубировали при температуре 37°С.
Перед разведением и через каждые 10 минут после разведения в образцах спермы подсчитывали количество подвижных сперматозоидов, вплоть до полного прекращения подвижности.
Микроскопические исследования проводили на световом микроскопе «микмед-2 В2» фирмы «ЛОМО» (Россия).
По полученным данным, воздействие низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона повышает резистентность сперматозоидов к воздействию химических веществ. Подвижность сперматозоидов в образцах подвергавшихся воздействию электромагнитного поля миллиметрового диапазона сохранялась в среднем на 10 минут дольше, чем в контрольных образцах.( табл.1).
Таблица 1. Резистентность сперматозоидов фертильных мужчин после воздействия электромагнитного излучения миллиметрового диапазона.
|
Время инкубации, минут |
Подвижные сперматозоиды, % |
|
|
Контроль |
Опыт |
|
|
0 |
58,0±4,8 |
58,0±4,8 |
|
10 |
42,0±3,5 |
47,5±4,2 |
|
20 |
23,6±3,1 |
29,0±2,8 |
|
30 |
7,4±1,1 |
13,1±1,4 |
|
40 |
0 |
4,3±0,9 |
|
50 |
0 |
0 |
Миллиметровые волны, воздействуя на плазматические мембраны клеток, могут возбудить в них как в диэлектрических резонаторах акустоэлектрические колебания (колебания Фрёлиха). Вероятно, стабилизация мембран сперматозоидов происходит благодаря явлению стохастического резонанса с собственными частотами биомембран сперматозоидов, что приводит к увеличению их адаптационных возможностей [Яшин А. А., 1999].
Полученные данные о стабилизирующем действии электромагнитного излучения миллиметрового диапазона, после дальнейшего расширенного исследования и анализа отдаленных результатов, могут быть использованы при подготовке спермы для вспомогательных репродуктивных технологий: искусственной инсеминации и экстракорпорального оплодотворения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Ковалев А. А. Медико-биологические аспекты биофизических эффектов электромагнитных излучений КВЧ и оптического диапазонов // Миллиметровые волны в биологии и медицине. - 2002. - №1. - С.4-19.
- Николаев А. А., Сухова И. В., Луцкий Д. Л. Протеомика скаферрина при воздействии электромагнитного излучения миллиметрового диапазона // Materials of VIII International Scientific Conference. - India, Goa, 2004. - P.214-215.
- Субботина Т. И., Ткаченко В. Н., Яшин А. А. Влияние высокочастотных электромагнитных излучений на репродуктивную функцию // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. - 2002. - Т.1, №4. - С.391-394.
- Сухова И. В., Николаев А. А., Луцкий Д. Л., Махмудова А. М. Влияние радиочастотных электромагнитных полей на репродуктивную функцию мужчин // Мат. VI междунар. конф. «Эколого-биологические проблемы бассейна Каспийского моря». - Астрахань, 2003. - С.99-100.
- Яшин А. А. Модели энергетических процессов в клетках организма при КВЧ облучении, использующие эффект стохастического резонанса // Вестник новых медицинских технологий. - 1999. - №2. - С.18-24.