Романов - Биологическое действие вибрации и звука - 1991 (947298), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Летальный исход действия вибрации становится, как уже отмечалось, более вероятным прн ее сочетании с влиянием других физических факторов. Так, смертность крыс от вибрации повышается с падением парциального давления кислорода, связанным с увеличением высоты над уровнем моря. Показано также, что начиная с 8000 м над ур. м. смертность крыс резко возрастает. Увеличение напряжения кислорода положения не спасает. При подъеме животных до 6000 м гибель их происходит в !ОО ча случаев.
В одной из серий опытов исследовалась роль атмосферного давления в выносливости животных к вибрации. Оказалось, что само по себе понижение атмосферного давления не влияет иа выживание животных, однако действие вибрации в этих случаях становится уже летальным.
Вскрытие животных, погибших в этих условиях, показывает наличие обширных очагов кровоизлияния в различных органах. ГЕНЕТИЧЕСКИЯ ЭФФЕКТ ДЕЯСТВИЯ ВИБРАЦИИ И ЗВУКА Остановимся теперь на серии исследований, посвященных влиянию вибрации на генетический аппарат клеток. Появление этих исследований стимулировано космическими исследованиями и выполнялось в большинстве случаев в плане проблем космической биологии, хотя, как мы увидим, действие механических факторов на генетический аппарат клетки является проблемой куда более важной в связи с изучением жизнедеятельности человека на Земле. Академик Н.
П. Дубинин и О. Л. Канавец (1962) были одними из первых, кто начал исследования генетического аппарата животных, побывавших в космосе. В 196! г. Ю. Гагарин впервые совершил орбитальный космический полет. На этом корабле впервые в эволюции животного мира в космосе побывали плодовые мушки — дрозофилы.
Исследования показали, что в их хромосомном аппарате более чем в 3 раза повысился процент нерасхождения половых хромосом. Если в контроле он составлял 0.048, то у особей, побывавших в космосе, — 0.19. Авторы исключают возможное действие радиации по двум причинам: во-первых, доза радиации ничтожно мала, в земных условиях она не вызывает подобных явлений: во-вторых, эффект действия закончился бы через 6 сут, тогда как явление наблюдалось и через 18 сут после полета. Авторы были склонны приписать этот эффект действию вибрации на активном участке полета.
Генетический анализ дрозофил, находившихся на втором корабле-спутнике, показал, что имело место статистически достоверное увеличение числа сцепленных с полом рецессивных мутаций. Было также отмечено, что сперматиды в условиях космического полета обнаруживают большее число мутаций, чем зрелые спермии. По мнению авторов, характер мутации является точковым. Высказывалось предположение, что генетический эффект полета может быть связан с действием вибрации и ускорения. Позднее, проведя те же генетические исследования на дрозофилах после полета объекта на космических кораблях «Восток-2», «Восток-3» и «Восток-4», не обнаружили эффекта сцепления с полем рецессивных летальных мутаций.
Авторы с достаточным основанием отрицают влияние всех динамических факторов: перегрузки, вибрации, неиесомости. Ранее наблюдаемый ими эффект мутаций, сцепленных с полом у дрозофил, возможно, был вызван тяжелой компонентой космической радиации. Мы не будем приводить доводы за и против аргументации авторов. Отметим лишь малую вероятность молчаливого предположения авторов, что на всех спут- никах и кораблях динамические и другие факторы, сопутствующие полету, были совершенно идентичными.
Нам кажется особенно маловероятным, с точки зрения механики, чтобы на кораблях разной массы и различных по деталям конструкций параметры вибрации оказались совершенно одинаковыми. Но если динамические характеристики на разных кораблях различны, то и эффект их биологического действия должен быть различен. Проведена серия цитологических исследований возникновения доминантных летальных мутаций у дрозофил, находившихся на корабле-спутнике. Установлено, что у лягушек в гаметах, находившихся во время полета на стадии зрелых спермиев, изменений в частоте возникновения мутаций нет.
Однако если гаметы находились на стадии сперматид, то наблюдается статистически достоверное увеличение числа мутаций. Далее, аналогичное исследование проводилось в земных условиях, объект подвергся вибрации с частотой 70 Гц и амплитудой 0.4 мм в течение 15 мин. Результаты оказались положительными, наблюдается достоверное увеличение числа доминантных летальных мутаций, причем эффект имел место как на сперматидах, так и на зрелых спермиях. Касаясь причин гибели яиц у самок, оплодотворенных самцами, подвергавшимися действию комплекса факторов космического полета, отмечают возможность нарушения мейоза, в частности нерасхождения хромосом были предприняты специальные исследования для выяснения возможности возникновения иод влиянием вибрации кроссинговера.
Полученные данные подтверждают факт повышения кроссинговера под влиянием вибрации примерно на 0.8 Я. Было исследовано и комбинированное действие вибрации и гамма-облучения, что в некотором роде имитирует условия космического полета. Результаты оказались весьма любопытными, хотя пока и малопонятными. Если подвергать объект вначале вибрированию, а затем — облучению, то число перекрестов повышается в среднем на 0.27 ою Если же, наоборот, вначале воздействовать облучением, а затем — вибрацией, то кроссинговер увеличивается на 0.68 Я. Эффект увеличивается и в случае комбинированного действия вибраций и ускорения. Были проведены цитологические исследования клеток костного мозга и селезенки мышей, на- 1ОО ходившихся на втором корабле-спутнике.
Исследования проведены на 2-е, З-и, 5-е, 9, 30 и 60-е сутки после полета. Было обнаружено увеличение числа хромосомных нарушений. Так, в контроле спонтанные хромосомные нарушения в среднем составляют 3.16 Зш а через двое суток после полета — 7.! 2 Я, через трое — 8.36 ~г~, через пять — 7.88 аю через девять — 7.96 9ш через 30— 10.78 о5 и через 60 суток — 7.63 Я.
Поражает длительность эффекта после действия, причем до 30 сут наблюдается хотя и незначительное, однако заметное наращивание эффекта. Авторы пытались выяснить, какой из всего комплекса фактор наиболее эффективен. По их мнению, радиацию следует исключить, так как она была в пределах нормы и не могла вызвать заметного биологического эффекта. Авторы склонны были приписать решающую роль в действии на ядерный аппарат клетки механическим факторам, и в первую очередь вибрационному.
Для проверки справедливости этого утверждения аналогичные опыты проведены в земных условиях. Подвергая мышей вибрации частотой 70 Гц с амплитудой 0.4 мм в течение! 5 мин и повторяя интервалы времени исследований те же, что и в случае после действия космического полета, провели цитологические исследования на 2, 5, 9-е и 3-и сутки после вибрации. Было обнаружено слипание хромосом на стадии анафазы. Если спонтанное слипание хромосом составляет 5.7 ф, то через ЗО мин процент слипания повышается до 1О 9ю через час — до 16, а через сутки — до 20 Я. Далее идет постепенное уменьшение. Однако на 30-е сутки процент слипания все еще остается повышенным.
Кроме слипания хромосом наблюдается нарушение хромосом типа мостов, иногда даже наблюдалась фрагментация. Аналогичные явления слипания хромосом наблюдались после вибрации и в клетках селезенки. В контроле спонтанные слипания составляют около 2 вою а после вибрации — до 20 ~г~. Эти исследования, проведенные в земных условиях, дают основание говорить о том, что вибрация, по-видимому, является одной из главных причин указанных изменений. Это были первые цитогенетические исследования, связанные с космическими полетами. Естественно, выводы нуждались и до сих пор еще нуждаются в тщательной проверке, так как их категоричность настора- ~о! живает исследователей, и, будь онн достоверными, они не могут не вызвать озабоченности ученых за биологическую судьбу не только космонавтов, но н прежде всего человека в земных условиях.
Дальнейшие цитологические исследования, проведенные на тех же объектах, были посвящены проблеме совместных действий вибрации с другими физическими факторами — радиацией и ускорением. В плане космических исследований несомненный интерес представляют исследования комбинированного действия вибрации и радиации. Изучали комбинированное действие облучения дозой 50 и 100 р и вибрации 60 и 70 Гц и амплитудой 0.25 мм. Мыши подвергались вибрации как до, так и после облучения.
Пожалуй, наиболее оригинальным из этих исследований следует считать тот факт, что вибрация ослабляет эффект действия радиации. Так, облучение вызывает нарушение митоза в 47.23 ~4 случаев, а при вибрации, сочетанной с облучением, — только в 33.55 аа. Однако частота слипания хромосом при совместном действии вибрации и радиации увеличивается по сравнению с данными, полученными при действии этих факторов порознь.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
